Go 併發 -- 協程

這是『就要學習 Go 語言』系列的第 21 篇分享文章

併發與並行

提到併發，相信你們還聽過另外一個概念 -- 並行。我先給你們介紹下這二者之間的區別，再來說 Go 語言的併發。

並行其實很好理解，就是同時執行的意思，在某一時間點可以執行多個任務。 想達到並行效果，最簡單的方式就是藉助多線程或多進程，這樣纔可在同一時刻執行多個任務。單線程是永遠沒法達到並行狀態的。 併發是在某一時間段內能夠同時處理多個任務。咱們一般會說程序是併發設計的，也就是說它容許多個任務同時執行，這個同時指的就是一段時間內。單線程中多個任務以間隔執行實現併發。 能夠說，多線程或多進程是並行的基礎，但單線程也經過協程實現了併發。

舉個常見的例子，一臺單核電腦能夠下載、聽音樂，實際上這兩個任務是這樣執行的，只不過這兩個任務切換時間短，給人的感受是同時執行的。

一臺多核電腦的任務執行就是像下面這種圖顯示的同樣：

能夠看到，同一時刻能執行多個任務。這種任務執行方式纔是真正的並行。

Go 經過協程實現併發，協程之間靠信道通訊，本篇文章先給你們介紹協程的使用，後面再寫信道。

協程

協程（Goroutine）能夠理解成輕量級的線程，但與線程相比，它的開銷很是小。所以，Go 應用程序一般能併發地運行成千上萬的協程。 Go 建立一個協程很是簡單，只要在方法或函數調用以前加關鍵字 go 便可。

func printHello() {
	fmt.Println("hello world goroutine")
}

func main() {
	go printHello()    // 建立了協程
	fmt.Println("main goroutine")
}
複製代碼

輸出：

main goroutine
複製代碼

上面代碼，第 6 行使用 go 關鍵字建立了協程，如今有兩個協程，新建立的協程和主協程。printHello() 函數將會獨立於主協程併發地執行。 是的，你沒有看錯，程序的輸出就是這樣，不信？你能夠實際運行下程序。你驚訝的是，printHello() 函數爲何沒有輸出，到底發生了什麼？ 當協程建立完畢以後，主函數當即返回繼續執行下一行代碼，不像函數調用，須要等函數執行完成。主協程執行完畢，程序便退出，printHello 協程隨即也退出，便不會有輸出。

修改下代碼：

func printHello() {
	fmt.Println("hello world goroutine")
}

func main() {
	go printHello()
	time.Sleep(1*time.Second)
	fmt.Println("main goroutine")
}
複製代碼

協程建立完成以後，main 協程先休眠 1s，預留給 printHello 協程執行的時間，因此此次輸出：

hello world goroutine
main goroutine
複製代碼

建立多個協程

上一節就提到，能夠建立多個協程，來看下例子：

func printNum() {
	for i := 1; i <= 5; i++ {
		time.Sleep(20 * time.Millisecond)
		fmt.Printf("%d ", i)
	}
}
func printChacter() {
	for i := 'a'; i <= 'e'; i++ {
		time.Sleep(40 * time.Millisecond)
		fmt.Printf("%c ", i)
	}
}
func main() {
	go printNum()
	go printChacter()
	time.Sleep(3*time.Second)
	fmt.Println("main terminated")
}
複製代碼

上面的代碼，除主協程以外，新建立了兩個協程：printNum 協程和 printChacter 協程。printNum 協程每隔 20 毫秒輸出 5 個數，printChacter 協程每隔 40 毫秒輸出字母。主協程建立完這兩個協程以後休眠 1s，等待其餘協程執行完成。 程序輸出（你的輸出可能跟個人不同）：

1 a 2 3 b 4 5 c d e main terminated
複製代碼

話說回來，經過加 time.Sleep() 函數等待協程執行完成是一種「黑科技」。在實際生產環境中，無論咱們是否知道其餘協程執行完成須要多少時間，都不能在主協程中添加隨機睡眠調用等待其餘協程執行完成。那怎麼辦？Go 給咱們提供了信道，當協程執行完畢，可以通知到主協程，還可以實現協程間通訊。下節課咱們來討論一下。

匿名協程

在函數那篇文章講過，存在匿名函數，經過關鍵字 go 調用匿名函數就是匿名協程。咱們修改以前的例子：

func main() {
	go func() {
		fmt.Println("hello world goroutine")
	}()
	time.Sleep(1*time.Second)
	fmt.Println("main goroutine")
}
複製代碼

輸出結果跟以前的同樣。

但願這篇文章給你帶來收穫，Good Day !

（全文完）

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