Go goroutine

併發性Concurrency

併發概念

Go是併發語言，而非並行語言。併發性是同時處理許多事情的能力。並行性parallelism指能夠同時作不少事情。

Go中使用Goroutines來實現併發concurently。Goroutines是與其餘函數或方法同時運行的函數或方法。

goroutines 

Goroutines被認爲是輕量級的線程，與線程相比，建立Goroutines成本很小，故Go應用程序能夠併發執行數千個Goroutines。

在線程上優點

• 與線程相比，Goroutines很是便宜，只是堆棧大小的幾個kb，堆棧可根據應用程序的須要增加和收縮。而線程狀況下，堆棧大小必須指定而且是固定的。
• Goroutines被多路複用到較少的OS線程，一個程序中可能只有1個線程與數千個Goroutines，若線程中任何Goroutine都表示等待用戶輸入，則會建立另外一個OS線程，剩下的Goroutines被轉移到新的OS線程。全部這些都由運行時處理，程序員從這些複雜細節中抽象出來，獲得一個與併發工做相關的乾淨的API。
• 使用Goroutines訪問共享內存時，經過設計的通道能夠防止競態條件發生。通道能夠被認爲時Goroutines通訊的管道。

Go語言協程

定義

不須要在定義時區分是不是異步函數（這點是針對Python3.5引入的async def定義時說明本身是一個協程）

調度器在合適的點進行切換（非搶佔式的，但切換點也不是任意的點，傳統是須要顯示寫出來，goroutine不須要）

可能切換的點：I/O，select  ； channel ；等待鎖；函數調用（有時）；runtime.Gosched()

注意：以上只是參考，不能保證切換，不能保證在其餘地方不切換

使用-race來檢測數據訪問衝突

使用

任何函數或方法調用前面加上go就能送給調度器運行 ，運行一個新的Goroutine。

 例子：

例子1：

goroutine.go

輸出是：Hello from goroutine 隨機打印的值

查看系統究竟起了多少個線程？
top命令查看：CPU 佔用率  #TH線程（根據系統核來）

 

Goroutine協程

子程序是協程的一個特例

協程特色：

輕量級」線程」

非搶佔式多任務處理，由協程主動交出控制權 

編譯器/解釋器/虛擬機層面的多任務

多個協程可在一個或多個線程在工做

啓動多個Goroutine

例子1

func numbers() {
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        time.Sleep(250 * time.Millisecond)
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
}
func alphabets() {
    for i := 'a'; i <= 'e'; i++ {
        time.Sleep(400 * time.Millisecond)
        fmt.Printf("%c ", i)
    }
}
func main() {
    go numbers()
    go alphabets()
    time.Sleep(3000 * time.Millisecond)
    fmt.Println("main terminated")
}
輸出：1 a 2 3 b 4 c 5 d e main terminated

例子2

 

普通函數與協程對比：doWork作完了才把控制權交給main。

Goroutine規則：

• 當新Goroutine開始時，Goroutine調用當即返回，且不等待Goroutine執行結束。
• 當Goroutine調用，而且其任何返回值被忽略以後，go當即執行到下一行代碼
• main的Goroutine應該爲其餘的Goroutines執行，若main的Goroutine終止了，程序將被終止，其餘Goroutine將不會運行。

例子：

func hello() {
    fmt.Println("Hello world goroutine")
}
func main() {
    go hello() //因爲main進行Sleep，故go hello()有足夠時間在main Goroutine終止以前執行
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("main function")
}  //輸出是：Hello world goroutine   main function   

 

 

其餘語言對協程支持

Go語言原生支持

C++：經過Boost.Coroutine庫支持

Java：不支持 （並非徹底不支持，有第三方的）

Python中：Python3.5之前使用yield關鍵字實現協程，Python3.5加入了async def 對協程原生支持