面试题答案
一键面试内存管理
- 协程：协程通常是轻量级的，内存占用较小。一个进程内可以创建大量协程，因为协程共享所属线程的资源，如栈空间等。例如在一个I/O密集型的爬虫项目中，创建成千上万个协程进行网页抓取，内存压力相对较小。
- 传统线程：每个线程都有自己独立的栈空间，随着线程数量的增加，内存消耗显著增大。比如一个高并发的服务器程序，如果创建过多线程，可能会因为内存不足而导致程序崩溃。
上下文切换开销
- 协程：协程的上下文切换由用户空间代码控制，切换开销极小。因为协程在同一个线程内运行，不需要陷入内核态进行切换。例如在一个基于协程的异步I/O库中，协程在等待I/O操作完成时，快速切换到其他协程执行，几乎没有额外开销。
- 传统线程：线程上下文切换需要内核态参与，涉及寄存器、栈等数据的保存与恢复，开销较大。在多线程高并发的场景下，频繁的上下文切换会严重影响性能。比如一个多核CPU上运行的多线程计算密集型程序，大量的线程上下文切换会降低整体效率。
并发控制机制
- 协程：通过协作式调度，协程需要主动让出执行权。这使得并发控制相对简单，避免了复杂的锁机制，减少了死锁风险。例如在一个基于协程的游戏服务器中，不同协程处理不同玩家的请求，通过简单的协作调度实现高效并发处理。
- 传统线程：采用抢占式调度，线程调度由操作系统内核控制。这种方式需要复杂的同步机制（如锁、信号量等）来保证数据一致性，容易出现死锁问题。例如在一个多线程访问共享数据库的应用中，需要精心设计锁机制来避免数据竞争。
适用场景
- 协程适用场景：
- I/O密集型场景：如网络爬虫、文件读写、数据库操作等。以网络爬虫为例，大部分时间都在等待网络响应，使用协程可以在等待时切换到其他任务，极大提高效率。
- 高并发且逻辑相对简单场景：像在线聊天服务器，每个用户连接可以用一个协程处理，能轻松应对大量并发连接。
- 传统线程适用场景：
- 计算密集型场景：如科学计算、图形渲染等。因为线程能充分利用多核CPU的性能，虽然上下文切换开销大，但计算任务本身的耗时能掩盖这一开销。例如一个3D图形渲染程序，使用多线程并行处理不同部分的渲染任务。
- 需要充分利用系统资源场景：比如在服务器硬件资源充足的情况下，运行一些需要充分利用CPU、内存等资源的任务，传统线程模型能更好地发挥硬件性能。