Ruby Academy · 课时

纤程

Q: 「纤程」这节课中我会学到什么？

协作式并发 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Ruby Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

协作式并发

纤程是 CoddyKit 上的免费 Ruby Academy 课时。这是第 3 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 Ruby Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Ruby Academy 课程共包含 4 节课。

什么是纤程

纤程是由您手动控制的轻量级执行单元。与线程不同，纤程不会自行运行；您需要明确地将控制权交给它，而它也会将控制权交还给您。

这称为协作式并发。
纤程创建和暂停的成本都很低。
纤程是 Ruby 中生成器和异步输入输出的基础。

创建并恢复

使用 Fiber.new 创建纤程，并使用 resume 启动或继续运行它。代码块会一直运行，直到完成或暂停。

fiber = Fiber.new do
  puts "Inside the fiber"
end

fiber.resume
puts "Back in main"

使用让出操作暂停

Fiber.yield 会暂停纤程，并将控制权返回给调用 resume 的对象。下一次调用 resume 时，会从让出操作之后继续执行。

fiber = Fiber.new do
  puts "Step 1"
  Fiber.yield
  puts "Step 2"
end

fiber.resume
puts "Main between steps"
fiber.resume

传出值

传给 Fiber.yield 的参数会成为 resume 的返回值。这样，纤程就可以按需生成一系列值。

fiber = Fiber.new do
  Fiber.yield 10
  Fiber.yield 20
  30
end

puts fiber.resume
puts fiber.resume
puts fiber.resume

传入值

传给 resume 的参数会成为纤程内部 Fiber.yield 的返回值。通信可以双向进行。

fiber = Fiber.new do
  got = Fiber.yield "ready"
  puts "Fiber received: " + got
end

puts fiber.resume
fiber.resume("hello")

无限计数器

由于纤程可以暂停并恢复，它能够表示一个无穷的惰性序列，而无需一次性计算出所有内容。

counter = Fiber.new do
  n = 1
  loop do
    Fiber.yield n
    n += 1
  end
end

3.times { puts counter.resume }

检查是否仍然活动

Fiber#alive? 会告诉您该纤程是否仍然可以恢复。恢复已结束的纤程会引发 FiberError。

fiber = Fiber.new { puts "done" }
puts "Alive before: " + fiber.alive?.to_s
fiber.resume
puts "Alive after: " + fiber.alive?.to_s

纤程与线程

主要区别如下：

线程由运行时调度；纤程由您调度。
线程可能在任何时刻被抢占；纤程只会在 yield 或 resume 处切换。
纤程只有一个在运行，并且切换点明确，因此可以避免竞态条件。

枚举器使用纤程

Ruby 的惰性枚举器构建在纤程之上。外部迭代器会在各个值之间暂停，就像纤程执行让出操作一样。

enum = Enumerator.new do |y|
  y << 1
  y << 2
  y << 3
end

puts enum.next
puts enum.next

纤程与异步输入输出

现代 Ruby 包含一个纤程调度器钩子。像 async gem 这样的库会使用它：当一个纤程等待输入输出时，调度器会自动恢复另一个纤程。

这样，您就能用看起来像普通顺序代码的方式实现高并发输入输出。

何时使用纤程

在需要以下功能时，可以考虑使用纤程：

按需生成值的惰性生成器。
协程式控制流。
无需锁即可进行细粒度且确定性的切换。

对于大多数日常并发任务，线程或异步库（底层使用纤程）更容易使用。

快速检查

测试您对纤程的理解。

回顾：纤程

您已经学会了使用纤程实现协作式并发：

Fiber.new 加上 resume 可以运行并继续纤程。
Fiber.yield 会暂停纤程并交还控制权。
值通过让出操作和 resume 参数双向传递。
纤程为枚举器和异步输入输出调度器提供支持。

接下来介绍 Ractor，它最终可以为您提供真正的并行。

常见问题解答

「纤程」课时是免费的吗？

是的 — 「纤程」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Ruby Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Ruby Academy 课程共包含 4 节课。

「纤程」这节课中我会学到什么？

协作式并发你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Ruby Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Ruby Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Ruby Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 3 节课，共 4 节。

「纤程」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Ruby Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 Ruby Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

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