淺談 Ruby 的 Fiber（二）

第一篇我們已經大致上了解 Fiber 的運作原理，不過要能夠實際上的掌握跟應用，我認為是需要靠實作來熟悉的。

所以，這一篇我們先來講學習 Socket 最常見的 TCP 伺服器實作吧！

為了要比較 Fiber 和 Thread 版，這次我們會先用 TCPServer 來實做一個簡易的 TCP 伺服器，並且用來比較兩者的差異。

TCPServer

首先，我們先用 Ruby 建立一個可以接收連線的 TCP 伺服器。

1require 'socket'
2
3server = TCPServer.new 3000
4loop do
5  client = server.accept
6  client.puts "HELLO WORLD"
7  client.close
8end

我們可以用 telnet 指令來做簡單的測試。

1telnet localhost 3000

目前的版本在連上之後就會馬上顯示 HELLO WORLD 然後關閉連線。

Blocking I/O

那麼，我們希望接收來自使用者的訊息，會像這樣修改。

1require 'socket'
2
3server = TCPServer.new 3000
4loop do
5  client = server.accept
6  client.puts "HELLO WORLD"
7  puts client.gets
8  client.close
9end

這個時候，如過我們用像這樣的順序進行操作，就會發現無法正常運作。

1# 視窗一
2telnet localhost 3000 # => 顯示 HELLO WORLD
3# 視窗二
4telnet localhost 3000 # => 沒有顯示

這是因為在 client.gets 的時候發生了 Blocking I/O（I/O 阻塞）的情況，也就是操作因為 #gets 嘗試讀取，但是因為讀取不到而阻止接下來的程式執行。

Thread

在這個時候，我們可以透過幾種方式解決。

Process
Thread
Fiber

第一個方案因為是記憶體完全獨立的，所以我們就無法知道其他連線的用戶存在，所以一般來說不會使用。而 Thread 則是把 Process 切割後，遇到了一些情境像是 sleep 和 Blocking I/O 等情況，就會先把執行權轉交給其他 Thread 繼續執行。

所以，我們可以將程式修改成這樣。

 1require 'socket'
 2
 3server = TCPServer.new 3000
 4loop do
 5  client = server.accept
 6  client.puts "HELLO WORLD"
 7  Thread.new do
 8    puts client.gets
 9    client.close
10  end
11end

如此一來，當我們碰到 Blocking I/O（#gets）的情況，就會先將目前佔用的 Thread 轉交給其他可以繼續執行的 Thread 身上，先執行任務。

小結

這篇文章簡單的介紹了 Thread 的使用方式，以及該如何避免遇到 Blocking I/O 的處理方式，下一篇就來看看透過 Fiber 的流程控制機制，是怎樣迴避這個問題的。