Go語言並發編程（一）

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　Go語言的特色不得不提的就是並發機制，在C語言中編寫非常繁瑣複雜的並發程式在Go語言中可以非常便捷。 
　　這幾天寫並發測試指令碼的時候，結合代碼和其他大牛的文章學習了一下。把自己的理解寫下來。如有錯誤，請指正。

一、並發與並行

　　Go中並發程式主要通過goroutine和channel來實現。 
　　這裡我想先解釋一下的是“並發”一詞，一開始把並發當做了並行，一直覺得代碼有問題，其實這兩者並不是一回事。 
　　並發就是：兩個隊列，同時依次去訪問一個資源。而並行：兩個隊列，分別依次訪問兩個資源。 
　　簡單來說，並發，就像一個人（cpu）喂2個孩子（程式），輪換著每人喂一口，表面上兩個孩子都在吃飯。並行，就是2個人喂2個孩子，兩個孩子也同時在吃飯。

程式碼範例

　　以前我們調用多個線程分別列印輸出有序的數字時，系統的線程會搶佔式地輸出， 表現出來的是亂序地輸出。而多個goroutine並發執行結果是輸出一串有序的數字接著一串有序的數字。範例程式碼：

var quit chan int = make(chan int)func loop() {    for i := 0; i < 10; i++ {        fmt.Printf("%d ", i)    }    quit <- 0}func main() {    // 開兩個goroutine跑函數loop, loop函數負責列印10個數    go loop()    go loop()    //保證goroutine都執行完，主線程才結束    for i := 0; i < 2; i++ {        <- quit    }}

輸出結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

但我們以前用線程實現的結果是亂序的，比如這樣的：

0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9

二、goroutine是如何執行的

　　實際上，預設Go所有的goroutines只能在一個線程裡跑，而一個goroutine並不相當於一個線程，goroutine的出現正是為了替代原來的線程概念成為最小的調度單位。（一旦運行goroutine時，先去當前線程尋找，如果線程阻塞了，則被分配到閒置線程，若無空閑線程，就建立一個線程。注意的是，當goroutine執行完畢後，線程不會被回收，而是成為了閒置線程。） 
　　如果當前goroutine不發生阻塞，它是不會讓出CPU給其他goroutine的, 在上面的代碼執行個體中，輸出會是一個一個goroutine進行，而如果使用sleep函數，則阻塞掉了當前goroutine, 當前goroutine主動讓其他goroutine執行, 所以形成了並發。

代碼執行個體

　　使用goroutine想要達到真正的並行的效果也是可以的，解決方案有兩個： 
1、允許Go使用多核(runtime.GOMAXPROCS)

var quit chan int = make(chan int)func loop() {    for i := 0; i < 100; i++ { //為了觀察，跑多些        fmt.Printf("%d ", i)    }    quit <- 0}func main() {    runtime.GOMAXPROCS(2) // 最多使用2個核    go loop()    go loop()    for i := 0; i < 2; i++ {        <- quit    }}

2、手動顯式調動(runtime.Gosched)

func loop() {    for i := 0; i < 10; i++ {        runtime.Gosched() // 顯式地讓出CPU時間給其他goroutine        fmt.Printf("%d ", i)    }    quit <- 0}func main() {    go loop()    go loop()    for i := 0; i < 2; i++ {        <- quit    }}

執行結果：

0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9

第二種主動讓出CPU時間的方式仍然是在單核裡跑。但手工地切換goroutine導致了看上去的“並行”。

三、runtime

runtime調度器是個很神奇的東西，但是我但願它不存在，我希望顯式調度能更為自然些，多核處理預設開啟。

關於runtime包幾個函數： 
Gosched() //讓出cpu 
NumCPU()//返回當前系統的CPU核心數量 
GOMAXPROCS() //設定最大的可同時使用的CPU核心數 
Goexit() //退出當前goroutine(但是defer語句會照常執行)

四、總結

　　預設所有goroutine會在一個原生線程裡跑，也就是預設只使用一個CPU核。如果當前goroutine不發生阻塞，它是不會讓出CPU時間給其他同線程的goroutines的，這是Go運行時對goroutine的調度，我們也可以使用runtime包來手工調度。 
　　若我們開啟多核，當一個goroutine發生阻塞，Go會自動地把與該goroutine處於同一系統線程的其他goroutines轉移到另一個系統線程上去，以使這些goroutines不阻塞。從而實現並行效果。

 

 

參考自： https://studygolang.com/articles/5463

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