自研轻量级协程框架:200行代码实现Java纤程调度

自研轻量级协程框架:200行代码实现Java纤程调度


文章目录

  • 自研轻量级协程框架:200行代码实现Java纤程调度
    • 一、线程的烦恼:大卡车运小包裹
    • 二、纤程调度原理:快递分拣中心的智慧
    • 三、200行核心代码实现
      • 1. 调度器引擎(分拣中心)
      • 2. 挂起与恢复(包裹中转)
      • 3. 完整调用示例
    • 四、性能实测:电动车完胜卡车
    • 五、适用场景与注意事项
        • 最佳送货路线:
        • 交通管制区:
    • 六、从框架中学到的设计哲学


一、线程的烦恼:大卡车运小包裹

想象你开了一家快递站,每次处理包裹都要派一辆大卡车(线程),即使只是送个小信封。这就像传统Java线程:

// 用线程处理小任务(像用卡车送信)
new Thread(() -> {
   
    System.out.println("处理订单:" + orderId);
}).start();

// 痛点:
// 1. 创建成本高:卡车启动慢(线程创建耗CPU)
// 2. 内存占用大:每辆车占仓库(1MB栈内存)
// 3. 调度开销大:调度员忙不过来(上下文切换耗资源)

当要处理十万个订单时,就像派十万辆卡车送信——道路瞬间瘫痪(内存溢出)。协程的智慧在于:用电动车(轻量级协程)替代卡车,一个司机(线程)就能配送多单。


二、纤程调度原理:快递分拣中心的智慧

我们的协程框架模仿快递分拣系统:

  1. 包裹(任务):每个协程对应一个任务
  2. 传送带(队列):就绪任务排队等待
  3. 分拣机器人(调度器):分配任务给工作台
  4. 工作台(线程):真正处理任务
// 协程状态定义(像快递物流状态)
enum CoroutineState {
   
    NEW,        // 新包裹
    RUNNING,    // 运输中
    WAITING,    // 等待派送
    DEAD        // 已签收
}

// 协程控制块(像快递运单)
class Coroutine {
   
    Runnable task;          // 任务内容
    CoroutineState state;   // 当前状态
    Thread runner;          // 执行线程
}

三、200行核心代码实现

1. 调度器引擎(分拣中心)

public class FiberScheduler {
   
    // 就绪队列(像待分拣包裹传送带)
    private final Queue<Coroutine> readyQueue = new LinkedList<

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