...

实现协程调度之后，可以解决前一章协程模块中子协程不能运行另一个子协程的缺陷，子协程可以通过向调度器添加调度任务的方式来运行另一个子协程。

协程调度最难理解的地方是user caller线程时调度协程和主线程切换的情况，注意对照源码进行理解。协程调度最难理解的地方是当caller线程也参与调度时调度协程和主线程切换的情况，注意对照源码进行理解。

协程调度概述

当你有很多协程时，如何把这些协程都消耗掉，这就是协程调度。

...

接下来是调度器如何运行，这里可以简单地认为，调度器创建后，内部首先会创建一个调度线程池，调度开始后，所有调度线程按顺序从任务队列里取任务执行，调度线程数越多，能够同时调度的任务也就越多，当所有任务都调度完后，调度线程就停下来等新的任务进来。

接下来是添加调度任务，添加调度任务的本质就是往调度器的任务队列里塞任务，但是，只添加调度任务是不够的，还应该有一种方式用于通知调度线程有新的任务加进来了，因为调度线程并不一定知道有新任务进来了。接下来是添加调度任务，添加调度任务的本质就是往调度器的任务队列里塞任务，但是，只添加调度任务是不够的，还应该有一种方式用于通知调度线程有新的任务加进来了，因为调度线程并不一定知道有新任务进来了。调度线程当然也可以不停地轮询有没有新任务，但是这样CPU占用率会很高。

接下来是调度器的停止。调度器应该支持停止调度的功能，以便回收调度线程的资源。接下来是调度器的停止。调度器应该支持停止调度的功能，以便回收调度线程的资源，只有当所有的调度线程都结束后，调度器才算真正停止。

通过上面的描述，一个协程调度器的大概设计也就出炉了：

...

首先是协程调度器的初始化。sylar的协程调度器在初始化时支持传入线程数和一个布尔型的use_caller参数，表示是否使用caller线程。在使用caller线程的情况下，线程数自动减一，并且调度器内部会初始化caller线程的调度协程并保存起来（比如，在main函数中创建的调度器，如果usecaller参数，表示是否使用caller线程。在使用caller线程的情况下，线程数自动减一，并且调度器内部会初始化一个属于caller线程的调度协程并保存起来（比如，在main函数中创建的调度器，如果use_caller为true，那调度器会记录main函数所在线程的调度协程）。caller为true，那调度器会初始化一个属于main函数线程的调度协程）。

调度器创建好后，即可调用调度器的schedule方法向调度器添加调度任务，但此时调度器并不会立刻执行这些任务，而是将它们保存到内部的一个任务队列中。

...

接下来是调度器的停止。调度器的停止行为要分两种情况讨论，首先是use_caller为false的情况，这种情况下，没有使用caller线程进行调度，那么只需要简单地等各个调度线程的调度协程退出就行了。如果usecaller为false的情况，这种情况下，由于没有使用caller线程进行调度，那么只需要简单地等各个调度线程的调度协程退出就行了。如果use_caller为true，表示caller线程也要参考调度，这时，调度器初始化时记录的caller线程的调度协程就要起作用了，在调度器停止前，应该让这个caller线程的调度协程也运行一次，让caller线程完成调度工作后再退出。如果调度器只使用了caller线程进行调度，那么所有的调度任务要在调度器停止时才会被调度。caller为true，表示caller线程也要参考调度，这时，调度器初始化时记录的属于caller线程的调度协程就要起作用了，在调度器停止前，应该让这个caller线程的调度协程也运行一次，让caller线程完成调度工作后再退出。如果调度器只使用了caller线程进行调度，那么所有的调度任务要在调度器停止时才会被调度。

调度协程切换问题

这里分两种情况讨论一下调度协程的切换情况，其他情况可以看成以下两种情况的组合，原理是一样的。

1. 线程数为1，且use_caller为true，对应只使用main函数的线程进行协程调度。caller为true，对应只使用main函数线程进行协程调度的情况。

2. 线程数为1，且use_caller为false，对应只创建一个线程进行协程调度，main函数线程不参与调度。caller为false，对应额外创建一个线程进行协程调度、main函数线程不参与调度的情况。

情况2比较好理解，因为有单独的线程用于协程调度，那只需要让新线程运行调度协程就可以了，main函数与协程调度完全不相关，main函数只需要向调度器添加任务，然后在适当的时机停止调度器，当调度器停止时，main函数要等待调度线程结束后再退出，参考下面的图示：情况2比较好理解，因为有单独的线程用于协程调度，那只需要让新线程的入口函数作为调度协程，从任务队列里取任务执行就行了，main函数与调度协程完全不相关，main函数只需要向调度器添加任务，然后在适当的时机停止调度器即可。当调度器停止时，main函数要等待调度线程结束后再退出，参考下面的图示：

digraph {
    rankdir=LR;
    node [style=filled];
    compound=true;

    subgraph sub1 {
        start [label="main函数开始" shape=none style=""];
        main1 [label = "创建调度器"];
        main2 [label = "开始调度"];
        main3 [label = "添加调度任务"];
        main4 [label = <停止调度<BR/>(等待调度线程退出)>];
        end [label="main函数结束" shape=none style=""];
        rank=same;
        start -> main1 -> main2 -> main3 -> main4 -> end;
    }
    subgraph sbu2 {
        scheduler1 [label="调度协程" style=filled];
        scheduler2 [label="调度协程" style=filled];
        scheduler3 [label="调度协程" style=filled];
        scheduler4 [label="调度协程" style=filled]
        scheduler_end [label="结束"]
        child1 [label="子协程1"]
        child2 [label="子协程2"]
        child3 [label="子协程3"]
        
        {rank=same; scheduler1 scheduler2 scheduler3 scheduler4 scheduler_end}
        {rank=same; child1 child2 child3}
    }
    scheduler1->child1->scheduler2->child2->scheduler3->child3->scheduler4->scheduler_end;
    main2->scheduler1[label="创建调度线程"];
}

情况1则比较复杂，因为没有额外的线程进行协程调度，那只能用main函数所在的线程来进行调度，而梳理一下这个线程要运行的协程，会发现有以下三类协程：

1.  main函数对应的主协程

2. 调度协程

3. 待调度的任务协程

在main函数线程里这三类协程运行的顺序是这样的：

1. main函数主协程运行，创建调度器

2. 仍然是main函数主协程运行，向调度器添加一些调度任务

3. 开始协程调度，main函数主协程让出执行权，切换到调度协程，调度协程从任务队列里按顺序执行所有的任务

4. 每次执行一个任务，调度协程都要让出执行权，再切到该任务的协程里去执行，任务执行结束后，还要再切回调度协程，继续下一个任务的调度

5. 所有任务都执行完后，调度协程还要让出执行完并切回main函数主协程，以保证程序能顺利结束。

上面的过程也可以总结为：main函数先攒下一波协程，然后切到调度协程里去执行，等把这些协程都消耗完后，再从调度协程切回来，像下面这样：

digraph {
    rankdir=LR;
    node [style=filled];
    compound=true;

    subgraph sub1 {
        start [label="main函数开始" shape=none style=""];
        main1 [label = "创建调度器"];
        main2 [label = <开始调度<BR/>(实际什么也没做)>];
        main3 [label = "添加调度任务"];
        main4 [label = <停止调度<BR/>>];
        end [label="main函数结束" shape=none style=""];
        rank=same;
        start -> main1 -> main2 -> main3 -> main4 -> end;
    }
    subgraph sbu2 {
        scheduler1 [label="调度协程" style=filled];
        scheduler2 [label="调度协程" style=filled];
        scheduler3 [label="调度协程" style=filled];
        scheduler4 [label="调度协程" style=filled]
        child1 [label="子协程1"]
        child2 [label="子协程2"]
        child3 [label="子协程3"]

        {rank=same; scheduler1 scheduler2 scheduler3 scheduler4}
        {rank=same; child1 child2 child3}
    }
    scheduler1->child1->scheduler2->child2->scheduler3->child3->scheduler4;
    main4 -> scheduler1 [label="切到调度协程"];
    scheduler4 -> main4 [label=<全部任务执行结束后<BR/>调度协程返回main函数主协程>];
}

sylar协程模块运行图示

然后描述一下协程调度的本质。

...