go協程

一。併發&並行

一個應用程序  ---> 一個進程 ---> 運行在本身內存地址空間裏的獨立執行體 ---> 同一個內存地址空間的一塊兒工做的多個線程

 

一個併發程序 ---> 多個線程來執行任務 ---> 某個時間點同時運行在多核或者多處理器 ---> 併發&並行

                                                       ---> 某個時間點同時運行在單個處理器     --\---> 併發&不併行

 

並行是一種經過使用多處理器以提升速度的能力。因此併發程序能夠是並行的，也能夠不是。

 

公認的，使用多線程的應用難以作到準確，最主要的問題是內存中的數據共享，它們會被多線程以沒法預知的方式進行操做，致使一些沒法重現或者隨機的結果（稱做 競態）

併發方式：

1.肯定性的（明肯定義排序）

2.非肯定性的（加鎖/互斥從而未定義排序）---> 競態

不要使用全局變量或者共享內存，它們會給你的代碼在併發運算的時候帶來危險。

 

解決之道：

1.同步不一樣的線程，對數據加鎖，這樣同時就只有一個線程能夠變動數據

2.有個被稱做 Communicating Sequential Processes（順序通訊處理）（CSP, C. Hoare 發明的）

3.還有一個叫作 message passing-model（消息傳遞）（已經運用在了其餘語言中，好比 Erlang）

 

二。go的協程

在 Go 中，應用程序併發處理的部分被稱做 goroutines（協程）

協程 ---> 工做在相同的地址空間 ---> 共享內存的方式必定是同步的；這個可使用 sync 包來實現(不推薦)

       ---> 使用 channels 來同步協程

特色：

1.使用少許的內存和資源：使用 4K 的棧內存就能夠在堆中建立它們

2.對棧進行了分割，從而動態的增長（或縮減）內存的使用；棧的管理是自動的，但不是由垃圾回收器管理的，而是在協程退出後自動釋放

3.協程能夠運行在多個操做系統線程之間，也能夠運行在線程以內

4.使用少許的操做系統線程就能擁有任意多個提供服務的協程，並且 Go 運行時能夠聰明的意識到哪些協程被阻塞了，暫時擱置它們並處理其餘協程

5.存在兩種併發方式：肯定性的（明肯定義排序）和非肯定性的（加鎖/互斥從而未定義排序）。Go 的協程和通道理所固然的支持肯定性的併發方式（例如通道具備一個 sender 和一個 receiver）

 

實現形式：

關鍵字 go 調用 ---> 一個函數或者方法 ---> 在當前的計算過程當中開始一個同時進行的函數 ---> 在相同的地址空間中而且分配了獨立的棧(棧分割)

協程的棧會根據須要進行伸縮，不出現棧溢出；開發者不須要關心棧的大小。當協程結束的時候，它會靜默退出：用來啓動這個協程的函數不會獲得任何的返回值

 

三。go協程並行：

Go 默認沒有並行指令，只有一個獨立的核心或處理器被專門用於 Go 程序，不論它啓動了多少個協程；因此這些協程是併發運行的，但他們不是並行運行的：同一時間只有一個協程會處在運行狀態

在 gc 編譯器下（6g 或者 8g）你必須設置 GOMAXPROCS 爲一個大於默認值 1 的數值來容許運行時支持使用多於 1 個的操做系統線程，全部的協程都會共享同一個線程除非將 GOMAXPROCS 設置爲一個大於 1 的數。當 GOMAXPROCS 大於 1 時，會有一個線程池管理許多的線程。經過 gccgo 編譯器 GOMAXPROCS 有效的與運行中的協程數量相等。假設 n 是機器上處理器或者核心的數量。若是你設置環境變量 GOMAXPROCS>=n，或者執行 runtime.GOMAXPROCS(n)，接下來協程會被分割（分散）到 n 個處理器上。更多的處理器並不意味着性能的線性提高。有這樣一個經驗法則，對於 n 個核心的狀況設置 GOMAXPROCS 爲 n-1 以得到最佳性能，也一樣須要遵照這條規則：協程的數量 > 1 + GOMAXPROCS > 1。

因此若是在某一時間只有一個協程在執行，不要設置 GOMAXPROCS！

還有一些經過實驗觀察到的現象：在一臺 1 顆 CPU 的筆記本電腦上，增長 GOMAXPROCS 到 9 會帶來性能提高。在一臺 32 核的機器上，設置 GOMAXPROCS=8 會達到最好的性能，在測試環境中，更高的數值沒法提高性能。若是設置一個很大的 GOMAXPROCS 只會帶來輕微的性能降低；設置 GOMAXPROCS=100，使用 top 命令和 H 選項查看到只有 7 個活動的線程。

增長 GOMAXPROCS 的數值對程序進行併發計算是有好處的；

總結：GOMAXPROCS 等同於（併發的）線程數量，在一臺核心數多於1個的機器上，會盡量有等同於核心數的線程在並行運行。