并发编程 - goroutine - 《Golang 教程》

背景
使用goroutine
- 启动单个goroutine
- 启动多个goroutine
GO并发的实现原理
- 一、Go并发模型
  - Go的CSP并发模型
参考资料

背景

在java/c++中我们要实现并发编程的时候，我们通常需要自己维护一个线程池，并且需要自己去包装一个又一个的任务，同时需要自己去调度线程执行任务并维护上下文切换，在Go语言编程中你不需要去自己写进程、线程、协程，你的技能包里只有一个技能–goroutine，当你需要让某个任务并发执行的时候，你只需要把这个任务包装成一个函数，开启一个goroutine去执行这个函数就可以了，就是这么简单粗暴。

使用goroutine

Go语言中使用goroutine非常简单，只需要在调用函数的时候在前面加上go关键字，就可以为一个函数创建一个goroutine。一个goroutine必定对应一个函数，可以创建多个goroutine去执行相同的函数。

启动单个goroutine

func main() {
    go hello() // 启动另外一个goroutine去执行hello函数
    fmt.Println("main goroutine done!")
}

这一次的执行结果只打印了main goroutine done!，并没有打印Hello Goroutine!。为什么呢？

在程序启动时，Go程序就会为main()函数创建一个默认的goroutine。

当main()函数返回的时候该goroutine就结束了，所有在main()函数中启动的goroutine会一同结束，main函数所在的goroutine就像是权利的游戏中的夜王，其他的goroutine都是异鬼，夜王一死它转化的那些异鬼也就全部GG了。

启动多个goroutine

我们还可以启动多个goroutine。让我们再来一个例子：（这里使用sync.WaitGroup来实现goroutine的同步）

var wg sync.WaitGroup
func hello(i int) {
    defer wg.Done() // goroutine结束就登记-1
    fmt.Println("Hello Goroutine!", i)
}
func main() {
    hellihehiii:wq
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1) // 启动一个goroutine就登记+1
        go hello(i)
    }
    wg.Wait() // 等待所有登记的goroutine都结束
}

多次执行上面的代码，会发现每次打印的数字的顺序都不一致。这是因为10个goroutine是并发执行的，而goroutine的调度是随机的。

GO并发的实现原理

一、Go并发模型

Go实现了两种并发形式。第一种是大家普遍认知的：多线程共享内存。

其实就是Java或者C++等语言中的多线程开发。

另外一种是Go语言特有的，也是Go语言推荐的:CSP (Communication sequential process)并发模型。

:::info

CSP并发模型是在1970年左右提出的概念，属于比较新的概念，不同于传统的多线程通过共享内存来通信，CSP讲究的是“以通信的方式”来共享内存。 ::: #### 普通的线程并发模型普通的线程并发模型, 就是像java、C++或者Python，他们线程间通信都是通过共享内存的方式来进行的。非常典型的方式就是，在访问共享数据（例如数组、Map、或者某个结构体或对象）的时候，通过锁来访问，因此，在很多时候，衍生出一种方便操作的数据结构，叫做“线程安全的数据结构”。例如Java提供的包”java.util.concurrent”中的数据结构。Go中也实现了传统的线程并发模型。

Go的CSP并发模型

Go的CSP并发模型，是通过 goroutine 和 channel 来实现的。

goroutine 是Go语言中并发的执行单位。有点抽象，其实就是和传统概念上的”线程“类似，可以理解为”线程“。
channel 是Go语言中各个并发结构体(goroutine)之前的通信机制。通俗的讲，就是各个goroutine之间通信的”管道“，有点类似于Linux中的管道。

生成一个goroutine的方式非常的简单：Go一下，就生成了。

go f()

通信机制 channel 也很方便，传数据用 channel <- data，取数据用 <-channel。

在通信过程中，传数据channel <- data和取数据<-channel必然会成对出现，因为这边传，那边取，两个goroutine之间才会实现通信。而且不管传还是取，必阻塞，直到另外的goroutine传或者取为止。

package main
import "fmt"
func main() {
   messages := make(chan string)
   go func() { messages <- "ping" }()
   msg := <-messages
   fmt.Println(msg)
}

参考资料

https://www.liwenzhou.com/posts/Go/14_concurrence/