Продолжаем разбор языков программирования, сегодня очередь Ruby - языка который одним из первых предложил пользователям возможности асинхронного программирования, во времена когда NodeJS еше толком не существовал.
🔵 Процессы
Создаются с помощью функции
fork. GIL на них не распространяется, за счет чего можно добиться параллелизма на многоядерной системе. Чтобы экономить память при создании многопроцессных программ, стоит не забывать про принцип Copy on Write.В этот раз примеров кода не будет, будет лучше - небольшая бесплатная книжка, которая классно объясняет как работать с процессами Working with Unix Processes. Этакий симбиоз системного программирования и Rubу. Горячо рекомендую, здорово подойдет для расширения кругозора.
🔵 Потоки
В Ruby есть класс Thread, инстансы которого являются потоками исполнения. Каждый созданный поток мапится на поток ОС (1-1 mapping). Если вы запускаете код на классическом интерпретаторе - параллелизм недостижим из за GIL. Возможна конкурентность, если ваша программа преимущественно работает с IO.
Working with Ruby Threads вместо тысячи слов.
🔵 Fibers + External Fiber Scheduler
Файберы как примитив появились в Ruby достаточно давно и представляют собой что-то вроде генератора в Python или любом другом языке. А если вы помните - вся соль генераторов - ключевое слово yield. Оно подразумевает что контроль исполнения программы передается другой функции. При этом функция-владелец генератора может снова попасть в эту точку входа через вызов
next() в Python или resume в Ruby. Генераторы и файберы это так называемые resumable функции. Штука полезная, но на первый взгляд выглядит как удобный синтаксический сахар, не более. Но это не так😊Имея такой примитив в языке программирования открывается простор для написания асинхронного кода, ведь нам нужно чтобы при тяжелых и долгих IO операциях была возможность как бы выйти из функции и дать другим файберам делать полезную работу, а потом когда IO будет доступно для работы снова вернуться к функции.
Но сами по себе что файберы что генераторы не дают никаких бенефитов, для того чтобы раскрыть всю мощь, нам нужен рантайм который бы позволял перейти от синхронного взаимодействия к асинхронному. В
Python это asyncio а вот Ruby в своей стандартной библиотеке не содержит ничего подобного. Поэтому за дело взялось комьюнити и реализовало много интересных реализаций. -
EventMachine-
Celluloid-
socketry стек (async + io-event + falcon)-
PolyphonyВсе эти библиотеки предлагают удобные примитивы высокого уровня позволяющие писать выразительный асинхронный код, скрывая сложные взаимодействия с неблокирующими сокетами, событиями ОС итп. Почему для реализации асинхронных примитивов требуется взаимодействие с ОС подробно рассказал в посте и посте.
Пример асинхронного кода с 2мя задачами, с использованием библиотеки Async
———
В Ruby 3.0 появилась функция
Fiber.set_scheduler позволяющая разработчику подключить сторонний или написать свой собственный планировщик который бы переключал файберы которые создаются в коде. Если раньше для асинхронщины нам требовалось использовать явно вызовы какого-то гема, то с появлением интерфейса для файбер планировщика программист просто создает задачи через
Fiber.schedule, а их менеджмент проиходит под капотом. Если потребуется использовать другую библиотеку то меняем только одну строчку кода а не перелопачиваем весь проект. Да, возможно было бы приятнее если бы в стандартной библиотеке Ruby появился свой аналог asyncio, но пока до этого дело не дошло.Дополнительно отмечу что файберы в Ruby кооперативные, так как переключение происходит при явных вызовах передачи владения или IO задачах (аналогично в asyncio и java virtual threads).
Пример асинхронного кода с 2мя задачами, с использованием Async::Scheduler
P.S. Список доступных планировщиков файберов
P.P.S Если на меня подписаны рубисты, расскажите как сейчас дела с файберами в продакшне?😊