并发是现实世界的本质特征，而聪明的计算机科学家用来模拟并发的技术手段便是多任务机制。多任务机制大致可划分为两种：

• 抢占式多任务（preemptive multi tasking）
  抢占式多任务让操作系统来决定合适执行哪个任务
• 协作式多任务（cooperative multi tasking）
  协作式多任务将决定权交给任务，让它们在自己任务合适的时候自愿放弃执行。

这两种度偶任务各有优缺，抢占式多任务固有的同步问题使得程序经常出现不可预知的行为，协作式多任务则要求任务具备相当的自律精神。

协程（Coroutine）技术是一种程序控制机制，早在上世纪60年代已被提出，用它可以很方便地实现协作式多任务。在主流的编程语言如C++、Java、Pascal...中，很少能看见协程的身影。但在不少动态脚本语言如Python、Perl...中却都提供了协程或与之相似的机制，其中最为突出便是Lua。

协程（Coroutine）是指协作的例程，是多任务机制。最早由Melvin Conway于1963年提出并实现。跟主流程序语言中的线程不一样，线程是属于侵入式的组件，线程实现的系统称为抢占式多任务系统，而协程实现的多任务系统称为协作式多任务系统。

协程（Coroutine）拥有4种状态：正常（normal）、挂起（suspended）、运行（running）、停止（dead）

• 挂起：协程创建后或yield之后即挂起状态，此时不能自动运行。
• 运行：如果在协程函数中调用status，传入协程自身句柄，那么执行到这里的时候会返回running的状态。
• 停止：函数处理完毕后的状态，此时不能再重新resume。

由于线程缺乏yield语义，所以运行过程中不可避免的需要调度、休眠挂起、上下文切换等系统开销，而且还需要小心的使用同步机制保证多线程的正常运行。而协程（Coroutine）的运行指令是固定的，无需同步机制。协程之间切换也只涉及到控制权的交换，相比较线程来所是非常轻便的。不过同一时刻可以有多个线程运行，但仅能有一个协程运行。

Lua语言实现的协程（Coroutine）是一种非对称式（asymmetric）协程，或称之为半对称式（semi-symmetric）协程，又或叫半协程（semi-coroutine）。这种协程机制之所以称为非对称，是因为它提供了两种传递程序控制权的操作。

1. （重）调用协程，即通过coroutine.resume实现。
2. 挂起协程并将程序控制权返回给协程的调用者，即通过coroutine.yield实现。

一个半对称协程可以看作是从属于它的调用者的，二者的关系非常类似于例程（routine）与其调用者之间的关系。

既然有非对称式协程，当然也就有对称式协程（symmetric）。对称式协程的特点是只有一种传递程序控制权的操作，即将控制权直接传递给指定的协程。

Lua中的协程（Coroutine，协同程序，协同式多线程）和多线程（Thread）和相似，每个协程都有自己的堆栈、局部变量、PC计数器，同时又与其他协程共享全局变量等，并通过yield-resume实现协程间的切换。不同之处在于Lua的协程是非抢占式的多线程，也就是说，你必须手动的在协程间进行切换，而且同一时刻只能有一个协程在运行。另外，Lua中的协程无法在外部将其停止，而且是有可能导致程序堵塞的。

相关概念

• 进程是正在运行的程序的实例

• 线程（Thread）是进程内一个相对独立的、可调度的执行单元，是系统独立调度和分配CPU的基本单位，是运行中的程序的调度单位。
  每个线程代表一个执行序列，当在程序中创建多线程的时候，同一时刻多个线程是同时执行的，不过实质上多个线程是并发的，因为只有一个CPU，所以同一个时刻只会有一个线程在执行。在一个时间片内哪个线程执行时不确定的，可通过控制线程的优先级，不过真正的线程调度是由CPU来决定的。

• 协程是指协作程序，协程之间通过协作（函数调用）来完成一个既定的任务。
  协程是把线程中不确定的地方尽可能地去掉，执行序列间的切换不再由CPU隐藏的进行，而是由程序显式地进行。所以，使用协程实现并发，是需要多个协程彼此协作的。

协程（Coroutine）具有两个非常重要的特性：

1. 私有数据在协程间断式运行期间一直有效
2. 协程每次yield后让出控制权，下次被resume后从停止点开始继续执行。

通俗来说，类似一个带有静态数据且具有多个进入点和返回点的函数。

协程函数

• coroutine.create()
  协程的创建，传入函数参数，返回thread线程对象。
• coroutine.yield()
  协程的暂停，使正在执行中的函数挂起。
• coroutine.resume()
  协程的调用，用于启动或再次启动一个协程，使其由挂起状态转变为运行状态。