go協程goroutine與Java多線程比較

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引言：個人理解的線程，協程和單，多核線程

　　1. 單核CPU上啟動並執行多線程程式, 同一時間只能一個線程在跑, 系統幫你切換線程而已（cpu時間切片）, 系統給每個線程分配時間片來執行, 每個時間片大概10ms左右, 看起來像是同時跑, 但實際上是每個線程跑一點點就換到其它線程繼續跑,效率不會有提高的,切換線程反倒會增加開銷（線程的環境切換），宏觀的可看著並行，單核裡面只是並發，真正執行的一個cpu核心只在同一時刻執行一個線程（不是進程）。
　　2. 多線程的用處在於，做某個耗時的操作時，需要等待返回結果，這時用多線程可以提高程式並發程度。如果一個不需要任何等待並且順序執行能夠完成的任務，用多線程是十分浪費的。
　　3. 個人見解，對於Thread Runable以及ThreadPoolExcutor等建立的線程，線程池內部是使用單核心執行（偽並行的並發多線程），而jdk1.7中提供的fork/join並發架構，使用的是多核心任務切分執行，個人覺得和map/reduce有一定類似之處。
　　4. 協程是一種使用者態的輕量級線程，協程的調度完全由使用者控制。而線程的調度是作業系統核心控制的，通過使用者自己控制，可減少上下文頻繁切換的系統開銷，提高效率。

環境：

1. ubuntu 16.04 LTS

測試過程

對比程式，系統發生1千萬次並發，並發為一個無操作的空函數，使用time指令對比效能

java完整版

import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;/** * Created by zhoudazhuang on 14-8-15. * jdk1.7以及一下 * new Runnable() {@Overridepublic void run() {}jdk1.8可使用lambda() -> {} * 1. javac Main.java * 2. java Main(java二進位位元組碼,這樣就可以運行了 不過這裡再準備打包成運行jar包) * 3. jar -cvf my.jar *.class * 4.  time java -server -jar my.jar my.jar中沒有主清單屬性 修改壓縮jar中MANIFEST.MF添加Main-Class:要空一格Main(主類class名字，有包加包 或者第二種方法直接在參數中指定) * 5. 改好後使用 time java -server -jar my.jar 或者直接使用time java -cp ./my.jar Main //主要不要用-jar了 -cp 目錄和zip/jar檔案的類搜尋路徑 直接指定就可以了 * 輸出 * # time java -server -jar my.jar * elapsed time: 0.041s *  java -server -jar my.jar  0.26s user 0.01s system 215% cpu 0.126 total * time ls; time java是linux命令 不用-server我感覺輸出也一樣 */public class Main {    private static final int TIMES = 100 * 1000 * 100;    public static void main(String[] args) throws Exception {        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());        long t1 = System.currentTimeMillis();        for (int i=0;i<TIMES;i++) {            service.submit(new Runnable() {                @Override                public void run() {                }            });        }        service.shutdown();        long t2 = System.currentTimeMillis();        System.out.printf("elapsed time: %.3fs\n", (t2-t1)/1000f);    }}

輸出

# time java -cp ./my.jar Mainelapsed time: 14.589sjava -cp ./my.jar Main  75.20s user 2.96s system 486% cpu 16.072 total

golang完整版

//對比程式，系統發生1億次並發，並發為一個無操作的空函數，使用time指令對比效能package mainimport (    "runtime"    "fmt"    "time")const (    TIMES = 100 * 1000 * 100)func main() {    runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())    fmt.Println("CPUs:", runtime.NumCPU(), "Goroutines:", runtime.NumGoroutine())    t1 := time.Now()    for i:=0; i<TIMES; i++ {        go func() {}()    }    for runtime.NumGoroutine() > 4 {        //fmt.Println("current goroutines:", runtime.NumGoroutine())        //time.Sleep(time.Second)    }    t2 := time.Now()    fmt.Printf("elapsed time: %.3fs\n", t2.Sub(t1).Seconds())}

執行結果：

CPUs: 8 Goroutines: 1elapsed time: 3.582s./compareJava  13.09s user 1.49s system 405% cpu 3.591 total

由於多線程的處理機制不同，java的處理時間,cpu負載等明顯高與goroutine，所以在此種情況下，goroutine在並發多任務處理能力上有著與生俱來的優勢。

後記

樣本程式主要參考自：https://my.oschina.net/u/209016/blog/301705

go協程goroutine與Java多線程比較