刚刚，阿里开源 iOS 协程开发框架 coobjc！

刚刚，阿里巴巴正式对外开源了基于 Apache 2.0 协议的协程开发框架 coobjc，开发者们可以在 Github 上自主下载。

coobjc是为iOS平台打造的开源协程开发框架，支持Objective-C和Swift，同时提供了cokit库为Foundation和UIKit中的部分API提供了协程化支持，本文将为大家详细介绍coobjc的设计理念及核心优势。

开源地址

https://github.com/alibaba/coobjc

iOS异步编程问题

从2008年第一个iOS版本发布至今的11年时间里，iOS的异步编程方式发展缓慢。

基于 Block 的异步编程回调是目前 iOS 使用最广泛的异步编程方式，iOS 系统提供的 GCD 库让异步开发变得很简单方便，但是基于这种编程方式的缺点也有很多，主要有以下几点：

容易进入"嵌套地狱"

错误处理复杂和冗长

容易忘记调用 completion handler

条件执行变得很困难

从互相独立的调用中组合返回结果变得极其困难

在错误的线程中继续执行(如子线程操作UI)

难以定位原因的多线程崩溃(手淘中多线程crash已占比60%以上)

锁和信号量滥用带来的卡顿、卡死

针对多线程以及尤其引发的各种崩溃和性能问题，我们制定了很多编程规范、进行了各种新人培训，尝试降低问题发生的概率，但是问题依然很严峻，多线程引发的问题占比并没有明显的下降，异步编程本来就是很复杂的事情，单靠规范和培训是难以从根本上解决问题的，需要有更加好的编程方式来解决。

解决方案

上述问题在很多系统和语言开发中都可能会碰到，解决问题的标准方式就是使用协程，C#、Kotlin、Python、Javascript 等热门语言均支持协程极其相关语法，使用这些语言的开发者可以很方便的使用协程及相关功能进行异步编程。

2017 年的 C++ 标准开始支持协程，Swift5 中也包含了协程相关的标准，从现在的发展趋势看基于协程的全新的异步编程方式，是我们解决现有异步编程问题的有效的方式，但是苹果基本已经不会升级 Objective-C 了，因此使用Objective-C的开发者是无法使用官方的协程能力的，而最新 Swift 的发布和推广也还需要时日，为了让广大iOS开发者能快速享受到协程带来的编程方式上的改变，手机淘宝架构团队基于长期对系统底层库和汇编的研究，通过汇编和C语言实现了支持 Objective-C 和 Swift 协程的完美解决方案 —— coobjc。

核心能力

提供了类似C#和Javascript语言中的Async/Await编程方式支持，在协程中通过调用await方法即可同步得到异步方法的执行结果，非常适合IO、网络等异步耗时调用的同步顺序执行改造。

提供了类似Kotlin中的Generator功能，用于懒计算生成序列化数据，非常适合多线程可中断的序列化数据生成和访问。

提供了Actor Model的实现，基于Actor Model，开发者可以开发出更加线程安全的模块，避免由于直接函数调用引发的各种多线程崩溃问题。

提供了元组的支持，通过元组Objective-C开发者可以享受到类似Python语言中多值返回的好处。

内置系统扩展库

提供了对NSArray、NSDictionary等容器库的协程化扩展，用于解决序列化和反序列化过程中的异步调用问题。

提供了对NSData、NSString、UIImage等数据对象的协程化扩展，用于解决读写IO过程中的异步调用问题。

提供了对NSURLConnection和NSURLSession的协程化扩展，用于解决网络异步请求过程中的异步调用问题。

提供了对NSKeyedArchieve、NSJSONSerialization等解析库的扩展，用于解决解析过程中的异步调用问题。

coobjc设计

最底层是协程内核，包含了栈切换的管理、协程调度器的实现、协程间通信channel的实现等。

中间层是基于协程的操作符的包装，目前支持async/await、Generator、Actor等编程模型。

最上层是对系统库的协程化扩展，目前基本上覆盖了Foundation和UIKit的所有IO和耗时方法。

核心实现原理

协程的核心思想是控制调用栈的主动让出和恢复。一般的协程实现都会提供两个重要的操作：

Yield：是让出cpu的意思，它会中断当前的执行，回到上一次Resume的地方。

Resume：继续协程的运行。执行Resume后，回到上一次协程Yield的地方。