为什么在设置调度程序时，在没有调度程序集的情况下按顺序运行的Ruby纤维会同时运行？

Question

我有以下的Gemfile：

source "https://rubygems.org"

ruby "3.1.2"

gem "libev_scheduler", "~> 0.2"

以及名为main.rb的文件中的以下Ruby代码

require 'libev_scheduler'

set_sched = ARGV[0] == "--set-sched"
if set_sched then
  Fiber.set_scheduler Libev::Scheduler.new
end

N_FIBERS = 5
fibers = []

N_FIBERS.times do |i|
  n = i + 1

  fiber = Fiber.new do
    puts "Beginning calculation ##{n}..."
    sleep 1
  end

  fibers.push({fiber: fiber, n: n})
end

fibers.each do |fiber|
  fiber[:fiber].resume
end

puts "Finished all calculations!"

我正在执行通过RVM安装的Ruby3.1.2代码。

当我使用time bundle exec ruby main.rb运行程序时，我得到以下输出：

Beginning calculation #1...
Beginning calculation #2...
Beginning calculation #3...
Beginning calculation #4...
Beginning calculation #5...
Finished all calculations!

real    0m5.179s
user    0m0.146s
sys     0m0.027s

当我使用time bundle exec ruby main.rb --set-sched运行程序时，我得到以下输出：

Beginning calculation #1...
Beginning calculation #2...
Beginning calculation #3...
Beginning calculation #4...
Beginning calculation #5...
Finished all calculations!

real    0m1.173s
user    0m0.150s
sys     0m0.021s

为什么我的纤维只在我设置了调度程序时才并发运行？一些旧的堆栈溢出回答(如这一个)指出，光纤是用于流控制的结构，而不是并发性，并且不可能使用光纤编写并发代码。我的结果似乎与此相矛盾。

到目前为止，我对光纤的理解是，它们是用于协作并发的，而不是抢占式并发。因此，为了从它们中获取并发性，您需要让它们尽可能早地向其他代码屈服(例如。当IO开始时)，以便在光纤等待下一个执行机会时执行其他代码。

基于这种理解，我想我理解为什么没有调度器的代码不能同时运行。它会休眠，因为它在代码中的前后都缺少yield语句，所以在任何其他我编写的代码中都没有时间可以控制它。但是当我添加一个调度程序时，它似乎在某种程度上屈服于某种东西。sleep是否检测到调度程序并屈服于它，以便我的代码立即恢复纤维，使其能够立即恢复所有五个光纤？

Answer 1

问得好！

正如@stefan上面所指出的，Ruby3.0引入了“非阻塞光纤”的概念。完成实际的非阻塞行为的方式由调度器实现。据我所知，没有默认的调度程序；根据Ruby文档

如果在当前线程中没有设置Fiber.scheduler，则阻塞和非阻塞光纤的行为是相同的。

现在，回答你的最后一个问题：

但当我添加调度程序时，它似乎会屈服于某种东西.睡眠是否检测调度程序并屈服于它，以便我的代码立即恢复纤维，使它能够立即恢复所有五个纤维？

你发现什么了！当您设置一个光纤调度程序时，它应该符合Fiber::SchedulerInterface，后者定义了几个“钩子”。其中一个钩子是#kernel_sleep，它由Kernel#sleep (和Mutex#sleep)调用！

我不能说我读过很多libev代码，但是您可以找到libev_scheduler的钩子这里的实现。

这个想法是(强调我自己的)：

调度程序进入等待循环，检查所有阻塞的纤维(它在钩子调用时注册了)，并在等待的资源准备好时(例如I/O就绪或休眠时间流逝)恢复它们。

因此，总括而言：

1. 您的光纤使用一些Kernel#sleep调用duration。
2. Kernel#sleep用相同的duration调用调度程序的#kernel_sleep挂钩。
3. 该计划“以某种方式记录当前光纤正在等待的内容，并使用Fiber.yield生成对其他光纤的控制”(引用那里的文档)
4. 调度程序进入等待循环，检查所有阻塞的纤维(它已在钩子调用中注册)，并在等待的资源准备就绪时恢复它们(例如I/O就绪或经过睡眠时间)。

希望这能有所帮助！