Mi azok a zöld szálak (green threads)?

A zöld szálak felhasználói szintű szálak, nem az operációs rendszer szintjén kezeltek. Nem jelennek meg közvetlenül az OS szálak között. A tervezés és a kontextusváltás a zöld szálak között a programozási nyelv futásidejében vagy egy speciális könyvtár segítségével történik.

Fő jellemzők:

• Kezelés: Teljes mértékben futásidőben történik.
• Erőforrások: Kevesebb rendszererőforrást (memóriát és CPU-időt) igényel, mint a natív OS szálak a létrehozáshoz és váltáshoz.
• Ütemezés: Nem preemptív (együttműködő multitasking). A szálnak kifejezetten át kell adnia az irányítást, hogy egy másik zöld szál végrehajtható legyen.
• Párhuzamosság: A nem preemptív ütemezés és a felhasználói térben történő kezelés miatt a zöld szálak nem támogatják kifejezetten a párhuzamos végrehajtást többmagos processzorokon további mechanizmusok nélkül (például több folyamat használata, mindegyik saját zöld szálakkal).

Ruby-ban, különösen régebbi verziókban (1.9 előtt) és MRI-vel (Matz's Ruby Interpreter), zöld szálakat használtak. Ez teljesítményproblémákhoz vezetett többmagos rendszereken, mivel csak egy zöld szál futott egy adott időben, a Global Interpreter Lock (GIL) által blokkolva. A későbbi MRI verziókban és alternatív implementációkban (JRuby, Rubinius) natív OS szálakat használnak.

# Példa a szálak használatára Ruby-ban (verziótól és implementációtól függően lehet zöld vagy natív)
t1 = Thread.new do
  puts "Szál 1 indult"
  sleep(1)
  puts "Szál 1 befejeződött"
end

t2 = Thread.new do
  puts "Szál 2 indult"
  sleep(1)
  puts "Szál 2 befejeződött"
end

t1.join # Várja az t1 szál befejezését
t2.join # Várja az t2 szál befejezését

puts "Minden szál befejeződött"

Összehasonlítás zöld és natív szálak között:

Jellemző	Zöld szálak	Natív OS szálak
Kezelés	Felhasználói tér	Az OS kernel szintjén
Létrehozás/Átváltás	Olcsóbb	Drágább
Ütemezés	Együttműködő (nem preemptív)	Preemptív
Párhuzamosság	Korlátozott (egy CPU) mechanizmusok nélkül	Teljes (több CPU)
Blokkoló hívások	Blokkolják az egész értelmezőt/proceszt	Csak az aktuális natív szálat blokkolják

A modern Ruby környezetben (1.9-től kezdve MRI) a Thread natív OS szálak. A zöld szálak, mint fő párhuzamossági modell, ma ritkák MRI-ben, de előfordulhatnak speciális könyvtárakban vagy alternatív futtatókörnyezetekben.