并发，程序的结构；异步，等待语义，可以实现并发；异步本质是控制流的问题

谁启动并发，谁就必须负责其生命周期

1 · 问题与解决方案

1.1 · 单线程阻塞的困境

在操作系统中，线程是执行任务的最小单位。

一般来说，运行一个用户程序，其就会创建一个线程负责处理任务： 来一个任务，处理一个任务；来了多个任务，则需要排队，一个一个执行； 如果第N个任务因为等待某个 IO 事件（这里指阻塞IO，比如文件可读、可写）而暂停执行了，那么N后面的任务，都需要等着。

1.2 · 传统解决方案

怎么办呢？

1. 多线程：来一个任务，启动一个线程。好办法，但有局限：线程是比较占用资源的，操作系统不能创建大量线程；
2. 线程池：既然不能大量线程，那固定一定数量的线程，但是需要排队等待的问题依旧存在；
3. IO 复用：既然有任务需要等待，那放一起，有一个线程负责轮询看那个任务准备好了，通过回调函数的方式，交由线程池中的线程执行

1.2.1 · IO复用方案的问题#

IO 复用似乎是个很好的办法，但是设想一个任务，其包含数10个等待IO事件的点， 我们就需要拆分这个任务，在每次遇到一个IO等待点的时候，把后续的任务放到回调函数内， 这就增加了代码的复杂度了。

1.3 · async/await方案#

1.3.1 · 核心思想

回到第1点，CPU的核心数量不是固定的嘛？为什么可以来一个任务，就启动一个线程去执行呢？ 原因：操作系统有一套调度机制，可以把某些线程给暂停，让其他线程获取CPU核心的使用权，进而执行任务。

那么，我们可不可以在用户程序内实现这套机制：

1. 创建少量线程，甚至是一个进程，负责执行任务
2. 当任务需要等待IO事件的时候，将当前任务放置一边(暂停当前任务)，执行其他任务
3. 避免回调函数继续执行任务

1.3.2 · async/await的机制#

为了完成这几点，async/await出来了

1. 一般来说，一个函数代表一个任务，而用async关键字修饰这个函数，就代表这个任务，是含有IO等待点的
2. 一般来说，async函数是不可以直接调用的，需要使用await关键字调用函数，表示调用这个函数且在遇到IO等待点时挂起来，去执行其他已经就绪的async函数
3. 当await调用的函数完成后，会继续往下执行，不需要拆分任务和使用回调函数

2 · async/await实现原理#

2.1 · 概述

lua https://www.lua.org/pil/contents.html#9

https://rainingcomputers.blog/dist/building_a_mental_model_for_async_programs.md

https://maximorlov.com/understanding-async-await/

https://eli.thegreenplace.net/2017/concurrent-servers-part-1-introduction/

https://www.youtube.com/watch?v=Z_OAlIhXziw

2.2 · 核心机制

generators, generator-based coroutines, native coroutines, yield from and await