這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。歡迎來到 [Golang 系列教程](https://studygolang.com/subject/2)的第 21 篇。 在前面的教程裡，我們探討了並發，以及並發與並行的區別。本教程則會介紹在 Go 語言裡，如何使用 Go 協程（Goroutine）來實現並發。## Go 協程是什嗎？Go 協程是與其他函數或方法一起並發啟動並執行函數或方法。Go 協程可以看作是輕量級線程。與線程相比，建立一個 Go 協程的成本很小。因此在 Go 應用中，常常會看到有數以千計的 Go 協程並發地運行。 ## Go 協程相比於線程的優勢- 相比線程而言，Go 協程的成本極低。堆棧大小隻有若干 kb，並且可以根據應用的需求進行增減。而線程必須指定堆棧的大小，其堆棧是固定不變的。- Go 協程會複用（Multiplex）數量更少的 OS 線程。即使程式有數以千計的 Go 協程，也可能只有一個線程。如果該線程中的某一 Go 協程發生了阻塞（比如說等待使用者輸入），那麼系統會再建立一個 OS 線程，並把其餘 Go 協程都移動到這個新的 OS 線程。所有這一切都在運行時進行，作為程式員，我們沒有直接面臨這些複雜的細節，而是有一個簡潔的 API 來處理並發。 - Go 協程使用通道（Channel）來進行通訊。通道用於防止多個協程訪問共用記憶體時發生競態條件（Race Condition）。通道可以看作是 Go 協程之間通訊的管道。我們會在下一教程詳細討論通道。 ## 如何啟動一個 Go 協程？調用函數或者方法時，在前面加上關鍵字 `go`，可以讓一個新的 Go 協程並發地運行。讓我們建立一個 Go 協程吧。```gopackage mainimport ("fmt")func hello() {fmt.Println("Hello world goroutine")}func main() {go hello()fmt.Println("main function")}```[線上運行程式](https://play.golang.org/p/zC78_fc1Hn)在第 11 行，`go hello()` 啟動了一個新的 Go 協程。現在 `hello()` 函數與 `main()` 函數會並發地執行。主函數會運行在一個特有的 Go 協程上，它稱為 Go 主協程（Main Goroutine）。**運行一下程式，你會很驚訝！**該程式只會輸出文本 `main function`。我們啟動的 Go 協程究竟出現了什麼問題？要理解這一切，我們需要理解兩個 Go 協程的主要性質。 - **啟動一個新的協程時，協程的調用會立即返回。與函數不同，程式控制不會去等待 Go 協程執行完畢。在調用 Go 協程之後，程式控制會立即返回到代碼的下一行，忽略該協程的任何傳回值。** - **如果希望運行其他 Go 協程，Go 主協程必須繼續運行著。如果 Go 主協程終止，則程式終止，於是其他 Go 協程也不會繼續運行。** 現在你應該能夠理解，為何我們的 Go 協程沒有運行了吧。在第 11 行調用了 `go hello()` 之後，程式控制沒有等待 `hello` 協程結束，立即返回到了代碼下一行，列印 `main function`。接著由於沒有其他可執行檔代碼，Go 主協程終止，於是 `hello` 協程就沒有機會運行了。我們現在修複這個問題。```gopackage mainimport ( "fmt""time")func hello() { fmt.Println("Hello world goroutine")}func main() { go hello()time.Sleep(1 * time.Second)fmt.Println("main function")}```[線上運行程式](https://play.golang.org/p/U9ZZuSql8-) 在上面程式的第 13 行，我們調用了 time 包裡的函數 [`Sleep`](https://golang.org/pkg/time/#Sleep)，該函數會休眠執行它的 Go 協程。在這裡，我們使 Go 主協程休眠了 1 秒。因此在主協程終止之前，調用 `go hello()` 就有足夠的時間來執行了。該程式首先列印 `Hello world goroutine`，等待 1 秒鐘之後，接著列印 `main function`。 在 Go 主協程中使用休眠，以便等待其他協程執行完畢，這種方法只是用於理解 Go 協程如何工作的技巧。通道可用於在其他協程結束執行之前，阻塞 Go 主協程。我們會在下一教程中討論通道。 ## 啟動多個 Go 協程為了更好地理解 Go 協程，我們再編寫一個程式，啟動多個 Go 協程。 ```gopackage mainimport ( "fmt""time")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")}```[線上運行程式](https://play.golang.org/p/U9ZZuSql8-) 在上面程式中的第 21 行和第 22 行，啟動了兩個 Go 協程。現在，這兩個協程並發地運行。`numbers` 協程首先休眠 250 微秒，接著列印 `1`，然後再次休眠，列印 `2`，依此類推，一直到列印 `5` 結束。`alphabete` 協程同樣列印從 `a` 到 `e` 的字母，並且每次有 400 微秒的休眠時間。 Go 主協程啟動了 `numbers` 和 `alphabete` 兩個 Go 協程，休眠了 3000 微秒後終止程式。 該程式會輸出： ```1 a 2 3 b 4 c 5 d e main terminated ```程式的運作如所示。為了更好地觀看圖片，請在新標籤頁中開啟。 第一張藍色的圖表示 `numbers` 協程，第二張褐紅色的圖表示 `alphabets` 協程，第三張綠色的圖表示 Go 主協程，而最後一張黑色的圖把以上三種協程合并了，表明程式是如何啟動並執行。在每個方框頂部，諸如 `0 ms` 和 `250 ms` 這樣的字串表示時間（以微秒為單位）。在每個方框的底部，`1`、`2`、`3` 等表示輸出。藍色方框表示：`250 ms` 列印出 `1`，`500 ms` 列印出 `2`，依此類推。最後黑色方框的底部的值會是 `1 a 2 3 b 4 c 5 d e main terminated`，這同樣也是整個程式的輸出。以片非常直觀，你可以用它來理解程式是如何運作的。 Go 協程的介紹到此結束。祝你愉快。**上一教程 - [並發入門](https://studygolang.com/articles/12341)****下一教程 - [通道](https://studygolang.com/articles/12402)**
via: https://golangbot.com/goroutines/
作者：Nick Coghlan 譯者：Noluye 校對：polaris1119
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