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Go 語言在創(chuàng)建之初，CPU 多核發(fā)展正猛，Go 語言的創(chuàng)始人果斷將面向多核、原生支持并發(fā)作為了 Go 語言的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一，所以在 Go 語言中使用并發(fā)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。
那么，什么是并發(fā)呢？
聊到并發(fā)，就會有一系列的其他概念相繼而來，比如：并行、進(jìn)程、線程、異步等。
我們經(jīng)常使用 C# 的 Winform 程序?qū)懸恍┕ぞ?，編譯后為一個(gè) exe 文件，文件執(zhí)行后就會作為一個(gè)進(jìn)程在 Windows 中執(zhí)行，在之前的單核 CPU 時(shí)代，在某個(gè)時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)進(jìn)程對應(yīng)的程序代碼，兩個(gè)進(jìn)程不存在并行執(zhí)行的可能，多個(gè)處理器或多核處理器是并行執(zhí)行的必要條件。
如果對程序進(jìn)行改造，對執(zhí)行的任務(wù)進(jìn)行分解，每個(gè)分解出來的小的模塊由一個(gè)單獨(dú)的線程進(jìn)行處理，多個(gè)線程共享這個(gè)進(jìn)程所擁有的資源，線程作為執(zhí)行單元可被獨(dú)立調(diào)度到處理器上運(yùn)行。也許還是執(zhí)行在單 CPU 中，但是在并發(fā)執(zhí)行的。
Go 語言的創(chuàng)始人 Rob Pike 曾說過：并行關(guān)乎執(zhí)行，并發(fā)關(guān)乎結(jié)構(gòu)。
舉一個(gè)生活中的例子：
現(xiàn)在每天都在做的排隊(duì)做核酸，有三個(gè)步驟：
1、排隊(duì)。
2、掃二維碼。
3、捅喉嚨。
- 需要做核酸的人分多個(gè)隊(duì)伍進(jìn)行排隊(duì)，多個(gè)隊(duì)伍在并行進(jìn)行處理。
- 每一個(gè)隊(duì)伍中只有一個(gè)檢測人員，先進(jìn)行掃碼，然后去捅喉嚨，兩個(gè)步驟完成后，再進(jìn)行下一個(gè)。
- 掃碼和捅喉嚨都有單獨(dú)的人員進(jìn)行處理，這就像將程序拆分成多個(gè)線程進(jìn)行處理一樣。
- 并發(fā)在單 CPU 也能發(fā)生，就像上圖中只有一個(gè)隊(duì)伍的情況，但多核或多 CPU 能發(fā)揮更大的作用。
由此可見，要發(fā)揮并發(fā)的作用，離不開線程和多核，線程創(chuàng)建的成本雖然已經(jīng)比進(jìn)程小了很多，但依然不適合大規(guī)模地創(chuàng)建線程，因?yàn)槌嗣總€(gè)線程占用的資源外，操作系統(tǒng)調(diào)度線程的成本也不小。
因此，Go 語言創(chuàng)造了 goroutine ，也叫協(xié)程，這是一個(gè)由 Go 運(yùn)行時(shí)負(fù)責(zé)調(diào)度的輕量級線程。和常規(guī)的線程相比，有這些好處：
- 資源占用小， goroutine 的 Stack 的初始化的大小為 2k ，而像 C# 、Java 語言中線程的 Stack 都是兆級別的，所以 goroutine 的創(chuàng)建會更加快；
- goroutine 是由 Go 運(yùn)行時(shí)調(diào)度，而不是操作系統(tǒng)，切換速度會更快。
在 Go 中怎樣使用 goroutine 呢？非常的簡單，使用關(guān)鍵字 go 就可以了，默認(rèn)情況下，主程序在單獨(dú)的一個(gè) goroutine 中，如果某個(gè)函數(shù)或匿名函數(shù)使用了 go 關(guān)鍵字，那么就會創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的 goroutine 。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func testGouroutine(name string) {
fmt.Println("goroutine:", name)
}
func main() {
fmt.Println("這是主程序")
go testGouroutine("1")
go testGouroutine("2")
go testGouroutine("3")
go testGouroutine("4")
time.Sleep(time.Second)
}
如果在使用 go 關(guān)鍵字的函數(shù)中使用了主程序中的資源，就會出現(xiàn)競爭的情況，看下面的這個(gè)例子：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func test() {
counter := 0
for i := 0; i < 5000; i++ {
go func() {
counter++
}()
}
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println("counter:", counter)
}
func main() {
test()
}
每次運(yùn)行，counter 的值都會不一樣，因?yàn)槊看尾煌膮f(xié)程對公共資源 counter 的搶奪情況不一樣，要解決這個(gè)問題就要用到鎖：
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func test() {
var mut sync.Mutex
counter := 0
for i := 0; i < 5000; i++ {
go func() {
defer mut.Unlock()
mut.Lock()
counter++
}()
}
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println("counter:", counter)
}
func main() {
test()
}
值得注意的是，使用 go 關(guān)鍵字執(zhí)行的函數(shù)即便是有返回值，也會被忽略，如果需要在 goroutine 之間進(jìn)行通信，需要使用通道。
通道使用 make 進(jìn)行構(gòu)建，關(guān)鍵字為 chan ?？聪旅娴睦樱?/p>
package main
import (
"fmt"
"strconv"
"time"
)
func main() {
//使用 make 創(chuàng)建一個(gè)字符型的通道，通道使用關(guān)鍵字 chan
msg := make(chan string)
//在異步匿名函數(shù)中模擬同步數(shù)據(jù)，完成一個(gè)給通道發(fā)送一個(gè)消息
go func() {
for i := 1; i <= 10; i++ {
if i == 10 {
msg <- "success"
} else {
msg <- "總共需要同步 10 個(gè)模塊，已經(jīng)處理 " + strconv.Itoa(i) + "個(gè)"
}
//每循環(huán)依次，演示 1 秒，模擬耗時(shí)
time.Sleep(time.Second)
}
}()
//主線程中進(jìn)行進(jìn)度顯示
for m := range msg {
if m == "success" {
fmt.Println("同步完成")
break
} else {
fmt.Println(m)
}
}
}
在匿名函數(shù)中每隔一秒就給主 gorourine 發(fā)送一個(gè)消息，主 gorourine 把這個(gè)消息打印出來。
最后總結(jié)下：
1、并行關(guān)乎執(zhí)行，并發(fā)關(guān)乎結(jié)構(gòu)。
2、Go 語言的并發(fā)是基于輕量級的 goroutine ，相比普通的線程，goroutine 有很多的好處。
3、在不同的 goroutine 之間進(jìn)行通信需要用到通道，通道使用 make 創(chuàng)建，關(guān)鍵字為 chan 。
本文名稱：Go 學(xué)習(xí)：并發(fā)編程
標(biāo)題來源：http://www.5511xx.com/article/djghpdo.html
