因为某些原因，我需要写一点Android上的代码，去异步下载一些文件，同时保证UI不卡。

然而，用Kotlin入门写了一些代码以后，愣是卡在协程(Coroutine)这个地方了；下面是我看kotlin官方的一些教程:

Coroutines Overview - Kotlin Programming Language

Coroutines Guide - Kotlin Programming Language​

看完之后一头雾水，主要表现在

• 啥是coroutine? 和Thread有啥区别?
• 啥是suspend function？suspend function和coroutine有啥关系?
• 啥是http://Dispatchers.IO / Dispatchers.Main / Dispatchers.Default? 这些Dispatchers和coroutine有啥关系?
• 啥是launch { ... } 和 runBlocking { ... }?这俩什么关系？这俩和coroutine有啥关系？
• 啥是async / await? async / await和coroutine有啥关系？

经过这么一折腾，我已经忘记啥是coroutine了。

这篇文章是参考Wikipedia重新学习和回忆coroutine的一篇手记。

根据Wiki上定义，

协程是能主动让出执行的程序，允许挂起和恢复两种操作。Coroutines are computer program components that generalize subroutines for non-preemptive multitasking, by allowing execution to be suspended and resumed.

这个定义就很清楚了，协程有这些重要特征：

• 主动让出执行。
• 提供两个原语(Primitives): 挂起(suspend)和恢复(resume)

什么叫做主动让出执行呢?

举一个例子。

你去菜市场买菜，散装菜要称斤打标签之后才能结账。

到了结账的时候，你发现有一袋子西红柿没有称斤；这时候你和服务员说：

让后面的人先结吧。

这就叫主动让出执行。

在程序执行的时候，经常会遇到类似的情况；就是程序需要从网络下载一些图片啊，或者从硬盘上加载一些文件啊，这些操作和CPU操作比起来，都是很耗时间的工作；程序就可以使用挂起(suspend)原语，告诉操作系统，我要干一个很长时间的事儿，让其他人先用CPU吧。这就是程序上的主动让出执行。

由于这种方式有点“商量着来”的意思，所以在操作系统里， 也叫做“协作性调度”(Cooporative multitask)。

与“协作性调度”相对应的，叫做“抢占式调度”(Preemptive multitask)。

加入你是个比较“独”的人，买菜时候不管后面人排队，和服务员说：

我还有一袋子西红柿没有称，让后面人等会儿，我称完回来

于是骂骂咧咧的去称西红柿去了。

五分钟过去，等你回来，发现服务员根本没搭理你，主动把你的菜摆在一边，帮后面的人称东西了。这种大快人心的方式，就叫做“抢占式调度”。

抢占式调度，是现代操作系统调度的默认方式；只要程序一干点跟CPU没关系的事情，立刻就会被赶走，让其他需要用CPU的程序使用。

回到协程，我们就可以回答一点“线程和协程有啥区别”的问题了：

• 线程使用抢占式调度
• 协程使用协作性调度

这种调度方式，说明协程提供了并发(concurrency)，而不提供并行(paralleism)。这两个名词中文翻译很相似，但是他俩是完全不同的概念：

• 并发(Concurrency)是“物尽其用”，通过调整任务的顺序，缩短总体使用的时间。用排队买菜的例子比喻，就是调整排队的人的顺序，让全部称完的人先过称，还没有称完的人往后排，先完成称重，再来过称。
• 并行(Parallelism)是“人多力量大”。增加处理单元的数量，缩短处理时间。用排队买菜的例子比喻，就是从2个称重窗口变成10个称重窗口，同时称。

协程之间的切换是非常确定的，就是在“挂起”(Suspend)和“恢复”(Resume)的时候去切换。因为这个切换是提前在程序里写好的，所以切换是可以预测的，而且消耗资源很少。

对比线程，线程的切换是不确定的；一个线程是否被切换，取决于操作系统的“心情”：是不是有优先级更高的事情发生了，是不是当前程序用CPU太久了，等等。所以要想写一个正确的多线程程序，必须使用一些重量级的同步工具，比如信号量(Semaphore)等；这些线程上下文的切换和同步工具的使用，让线程切换的开销要远远高于协程。

最后总结一下协程和线程的区别:

• 协程用协作性调度，线程用抢占式调度
• 协程带来并发(Concurrency)，线程带来并行(Parallelism)
• 协程使用挂起(Suspend)和恢复(Resume)原语切换，线程使用抢占式调度切换上下文，用信号量等同步
• 协程开销比线程少

下一篇文章讲讲和协程生成器Generator的区别。