Что такое зеленые потоки (green threads)?

Зеленые потоки — это потоки, управляемые на уровне пользовательского пространства, а не операционной системы. Они не отображаются непосредственно на потоки ОС. Планирование и переключение контекста между зелеными потоками осуществляются run-таймом языка программирования или специальной библиотекой.

Основные характеристики:

• Управление: Полностью осуществляются run-таймом.
• Ресурсы: Требуют меньше системных ресурсов (памяти и времени ЦП) по сравнению с нативными потоками ОС для создания и переключения.
• Планирование: Невытесняющее (cooperative multitasking). Поток должен явно уступить управление, чтобы другой зеленый поток мог выполняться.
• Параллелизм: Из-за невытесняющего планирования и управления в пользовательском пространстве, зеленые потоки в явном смысле не поддерживают параллельное выполнение на многоядерных процессорах без дополнительных механизмов (например, использования нескольких процессов, каждый со своими зелеными потоками).

В Ruby, особенно в старых версиях (до 1.9) и с MRI (Matz's Ruby Interpreter), использовались зеленые потоки. Это приводило к проблемам с производительностью на многоядерных системах, так как только один зеленый поток мог выполняться в любой момент времени, заблокированный Global Interpreter Lock (GIL). В более поздних версиях MRI и альтернативных реализациях (JRuby, Rubinius) используются нативные потоки ОС.

# Пример использования потоков в Ruby (в зависимости от версии и реализации, это могут быть зеленые или нативные)
t1 = Thread.new do
  puts "Thread 1 started"
  sleep(1)
  puts "Thread 1 finished"
end

t2 = Thread.new do
  puts "Thread 2 started"
  sleep(1)
  puts "Thread 2 finished"
end

t1.join # Ожидает завершения потока t1
t2.join # Ожидает завершения потока t2

puts "All threads finished"

Сравнение зеленых и нативных потоков:

В контексте современного Ruby (от 1.9 и выше MRI), стандартные потоки Thread являются нативными потоками ОС. Зеленые потоки, как основная модель параллелизма, сейчас редки в MRI, но могут встречаться в специфических библиотеках или альтернативных run-таймах.