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Go語言中的并發(fā)特性

本節(jié)源碼位置 https://github.com/golang-minibear2333/golang/blob/master/4.concurrent/4.1-goroutine/”

以前我們寫并發(fā)的程序一般是用多線程來實現(xiàn)，自己維護一個線程池，在恰當?shù)臅r候創(chuàng)建、銷毀、分配資源。

go 在并發(fā)方面為我們提供了一個語言級別的支持， goroutine 和 chan 相互配合，這決定了他的先天優(yōu)勢。

goroutine 的概念類似于線程， Go 程序運行時會自動調(diào)度和管理，系統(tǒng)能智能地將 goroutine 中的任務(wù)合理地分配給 CPU , 讓這些任務(wù)盡量并發(fā)運作。

他和線程對比

從使用上講

  • 比線程更輕量級，可以創(chuàng)建十萬、百萬不用擔(dān)心資源問題。
  • 和 chan 搭配使用，實現(xiàn)高并發(fā)， goroutine 之間傳輸數(shù)據(jù)更方便。
  • 如果訪問同一個數(shù)據(jù)塊，要小心數(shù)據(jù)競態(tài)問題、共享鎖還是互斥鎖的選擇問題、并發(fā)操作的數(shù)據(jù)同步問題(后面會說)

從其實現(xiàn)上講

  • 從資源上講，線程的棧內(nèi)存大小一般是固定的一般為 2MB ，雖然這個數(shù)值可以設(shè)置，但是 太大了浪費，太小了容易不夠用, 而 goroutine 棧內(nèi)存是可變的，初始一般為 2KB ，隨著需求可以擴大達到 1GB。所以 goroutine 十分的輕量級，且能滿足不同的需求。
  • 從調(diào)度上講，線程的調(diào)度由 OS 的內(nèi)核完成;線程的切換需要 CPU 寄存器 和 內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換 ，從而切換不同的線程上下文。其觸發(fā)方式為 CPU時鐘 , 而 goroutine 的調(diào)度則比較輕量級，由自身的調(diào)度器完成。
  • 協(xié)程同線程的關(guān)系，有些類似于 線程同進程的關(guān)系。

創(chuàng)建與使用

創(chuàng)建一個 goroutine ，只需要在函數(shù)前加一個 go 關(guān)鍵字就成了。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. go 函數(shù)名(參數(shù)) 
    2.

看一個 dome

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. func quickFun(){ 
    2. 
  
  
  
  
  2.  fmt.Println("maybe you can's see me!") 
    3. 
  
  
  
  
  3. } 
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. func main(){ 
    6. 
  
  
  
  
  6.  go quickFun() // 創(chuàng)建了一個 goroutine 
    7. 
  
  
  
  
  7.  fmt.Println("hey") 
    8. 
  
  
  
  
  8.  time.Sleep(time.Second) 
    9. 
  
  
  
  
  9. } 
    10.
  • goroutine 和 main 主線程同時運行
  • main 運行結(jié)束會暴力終止所有協(xié)程，所以上面的程序多等待了 1 秒
  • Go 程序從 main 包的 main() 函數(shù)開始，在程序啟動時， Go 程序就會為 main() 函數(shù)創(chuàng)建一個默認的 goroutine 。

輸出

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. hey 
    2. 
  
  
  
  
  2. maybe you can's see me! 
    3.

對，就是這么簡單，如果你的函數(shù)只在這里使用，也可以用匿名函數(shù)來創(chuàng)建 goroutine 。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. func main(){ 
    2. 
  
  
  
  
  2.  go func() { 
    3. 
  
  
  
  
  3.   fmt.Println("hello ") 
    4. 
  
  
  
  
  4.  }() 
    5. 
  
  
  
  
  5.  time.Sleep(time.Second) //main運行結(jié)束會暴力終止所有協(xié)程，所以這里先等待1秒 
    6. 
  
  
  
  
  6. } 
    7.

PS: 和線程不同，goroutine沒有唯一的id，所以我們沒辦法專門q針對某個協(xié)程進行操作。

goroutine

goroutine 是 Go 語言并行設(shè)計的核心。goroutine 是一種比線程更輕量的實現(xiàn)，十幾個 goroutine 可能在底層就是幾個線程。實際上是 Go 在 runtime、系統(tǒng)調(diào)用等多方面對 goroutine 調(diào)度進行了封裝和處理。

使用 goroutine 只需要簡單的在需要執(zhí)行的函數(shù)前添加 go 關(guān)鍵字即可。當執(zhí)行 goroutine 時候，Go 語言立即返回，接著執(zhí)行剩余的代碼，不會阻塞主線程。

下面我們通過一小段代碼來講解 go 的使用：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. //首先我們先實現(xiàn)一個 Add()函數(shù) 
    2. 
  
  
  
  
  2. func Add(a, b int) { 
    3. 
  
  
  
  
  3. c := a + b 
    4. 
  
  
  
  
  4. fmt.Println(c) 
    5. 
  
  
  
  
  5. } 
    6. 
  
  
  
  
  6.  
    7. 
  
  
  
  
  7. go Add(1, 2) //使用go關(guān)鍵字讓函數(shù)并發(fā)執(zhí)行 
    8.

Go 的并發(fā)執(zhí)行就是這么簡單，當在一個函數(shù)前加上 go 關(guān)鍵字，該函數(shù)就會在一個新的 goroutine 中并發(fā)執(zhí)行，當該函數(shù)執(zhí)行完畢時，這個新的 goroutine 也就結(jié)束了。不過需要注意的是，如果該函數(shù)具有返回值，那么返回值會被丟棄。所以什么時候用 go 還需要酌情考慮。

接著我們通過一個案例來體驗一下 Go 的并發(fā)到底是怎么樣的。新建源文件 goroutine2.go，輸入以下代碼：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. package main 
    2. 
  
  
  
  
  2.  
    3. 
  
  
  
  
  3. import "fmt" 
    4. 
  
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  
  5. func Add(a, b int) { 
    6. 
  
  
  
  
  6.  c := a + b 
    7. 
  
  
  
  
  7.  fmt.Println(c) 
    8. 
  
  
  
  
  8. } 
    9. 
  
  
  
  
  9.  
    10. 
  
  
  
  
  10. func main() { 
    11. 
  
  
  
  
  11.  for i := 0; i < 10; i++ { 
    12. 
  
  
  
  
  12.   go Add(i, i) 
    13. 
  
  
  
  
  13.  } 
    14. 
  
  
  
  
  14. } 
    15.

執(zhí)行 goroutine.go 文件會發(fā)現(xiàn)屏幕上什么都沒有，但程序并不會報錯，這是什么原因呢?

原來當主程序執(zhí)行到 for 循環(huán)時啟動了 10 個 goroutine，然后主程序就退出了，而啟動的 10 個 goroutine 還沒來得及執(zhí)行 Add() 函數(shù)，所以程序不會有任何輸出。也就是說主 goroutine 并不會等待其他 goroutine 執(zhí)行結(jié)束。

Go 語言提供的信道(channel)就是專門解決并發(fā)通信問題的，下一節(jié)我們將詳細介紹。

小結(jié)

學(xué) go 語言必學(xué)并發(fā)，通過本節(jié)我們知道了協(xié)程是非常容易創(chuàng)建的，而且他非常輕量只占用 4k，其他語言很容易就上MB

協(xié)程的使用還要配合數(shù)據(jù)傳輸，生產(chǎn)者消費者模型，關(guān)于協(xié)程的調(diào)度，我們后續(xù)再說。

另外并發(fā) bug 的定位和解決是老大難的問題了，平時就要注意的良好的代碼風(fēng)格和編程習(xí)慣。

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文章題目：Go語言中的并發(fā)特性
標題URL：http://m.5511xx.com/article/ccoehpc.html