在没有 IO 的情况下在光纤之间循环

Question

据我所知，水晶会通过 io 循环光纤，这意味着如果一根光纤正在等待 io，水晶将切换到另一根光纤。

如果我们生成两个纤程，但其中一个在没有 io 的情况下进行持续计算/循环，该怎么办？

例如，使用下面的代码，服务器不会响应任何 http 请求

spawn do
  Kemal.run
end

spawn do
  # constant computation/loop with no IO
  some_func
end

Fiber.yield
# or sleep

Answer 1

默认情况下，Crystal 使用协作式多任务处理。为了实现它，Crystal 运行时提供了Fibers。由于它们的合作性质，您必须不时地让出执行（例如使用Fibers.yield）：

纤维是合作的。这意味着只有在纤程提供执行时才能从纤程中提取执行。它的执行不能被随机中断。为了使并发工作，纤程必须确保偶尔为调度程序提供钩子以交换其他纤程。[...]

当计算密集型任务没有或只有很少的 IO 操作时，纤程应该使用 Fiber.yield 显式地提供时不时的屈服执行，以打破紧密的循环。此调用的频率取决于应用程序和并发模型。

请注意，CPU 密集型操作并不是导致其他光纤饥饿的唯一原因。当调用可能阻塞的C库时，Fiber也会等待操作完成。一个例子是长轮询操作，它将等待下一个事件或最终超时（例如Kafka 中的rd_kafka_poll）。为了防止这种情况，最好选择异步 API 版本（如果可用），或者使用较短的轮询间隔（例如 Kafka 轮询为 0）并将睡眠操作转移到 Crystal 运行时，以便其他 Fiber 可以运行。

2019 年，Crystal 引入了对并行性的支持。通过运行多个工作线程，您还可以防止一项昂贵的计算导致所有其他操作挨饿。但是，您必须小心，因为程序的响应能力（甚至可能是正确性）可能取决于工作人员的数量（例如，只有一名工作人员，它仍然会挂起）。总体而言，即使您最终使用多个工作线程来提高多核机器上的性能，在耗时的操作中偶尔进行屈服似乎是更好的解决方案。