2.25 Go并发，Goland并发

2.25 Go并发，Goland并发

Go语言并发编程的特点

Go语言通过编译器运行时（runtime），从语言上支持了并发的特性。Go语言的并发通过goroutine特性完成。goroutine类似于线程，可以根据需要创建多个goroutine并发工作。goroutine是由Go语言的运行时调度完成，而线程是由操作系统调度完成。

goroutine间通信：

goroutine和channel是Go秉承的CSP的Communicating Sequential Process并发模式的重要实现基础，Go语言提供channel在多个goroutine间进行通信。

Go的并发编程特点：

• 语言层面支持并发

• 实现了垃圾回收机制

Go语言的并发机制运用起来非常简便，在启动并发的方式上直接添加了语言级的关键字就可以实现，和其他编程语言相比更加轻量。

并发的一些概念

• 进程/线程

• 并发/并行

• 协程/线程

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进程

进程是程序在操作系统中的一次执行过程，系统进行资源分配和调度的一个独立单位。--->操作系统级别的

线程

线程是进程的一个执行实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。--->是线程级别的

一个进程可以创建和撤销多个线程，同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。--->线程与进程的关系

概括：

进程就像一个个项目组，线程是指里面的项目参与人员。一个项目的启动需要很多个角色的人员参与。就是单进程与多线程。并发就是指项目参与人员同时工作而不是流程性的先后工作。

并发

多线程程序在单核心的cpu上运行，称为并发--->并发的概念核心是单核CPU。因为之前语言诞生的时候CPU还没有发展到多核

并发的实现原理：

并发主要由切换时间片来实现“同时”运行

并行

多线程程序在多核心的cpu上运行，称为并行

并行实现原理：

并行是利用多核实现多线程的运行，Go程序可以设置使用核心数，以发挥多核计算机的能力

协程

独立的栈空间，共享堆空间，调度由用户自己控制，本质上有点类似于用户级线程，这些用户级线程的调度也是自己实现的

线程

一个线程上可以跑多个协程，协程是轻量级的线程。

Goroutine介绍

Goroutine是Go语言并发设计的核心，是一种非常轻量级的实现，可在单个进程里执行成千上万的并发任务

Goroutine的本质：

goroutine其实就是线程，比线程更小。十几个goroutine可能体现在底层就是五六个线程，而且Go语言内部也实现了goroutine之间的内存共享--->这一点是区别于线程的存在。如java的多线程之间不共享内存。需要到公共的区域交换资源。

什么是Goroutine

• 使用go关键字创建goroutine

• 将go声明放到一个需调用的函数之前

• 在相同地址空间调用运行这个函数

该函数执行时便会作为一个独立的并发线程，这种线程在Go语言中则被称为goroutine

goroutine用法：

//go 关键字放在方法调用前新建一个 goroutine 并执行方法体
go GetThingDone(param1, param2);
//新建一个匿名方法并执行
go func(param1, param2) {
}(val1, val2)
//直接新建一个 goroutine 并在 goroutine 中执行代码块
go {
    //do someting...
}

goroutine在多核cpu环境下是并行的，如果代码块在多个goroutine中执行，那么我们就实现了代码的并行

获取并行(多核CPU运行的结果)的结果

Goroutine间的通信方式：

channel

什么是channel？

channel是进程内的通信方式，通过channel传递对象的过程和调用函数时的参数传递行为比较一致

channel特点：

channel是类型相关的，一个channel只能传递一种类型的值。这个类型需要在声明channel时指定

声明channel的特点

定义一个channel需要：

• 定义发送到channel的值的类型

• 必须使用make创建channel

ci := make(chan int)
cs := make(chan string)
cf := make(chan interface{})

对并发与非并发的定义

命令式程序设计语言及运行特点

以串行为为基础，程序会顺序执行每一条指令

整个程序只有一个执行上下文，即一个调用栈，一个堆。

并发的特点

程序在程序运行时有多个执行上下文，多个调用栈。

进程运行时的特点

每一个进程运行时都有自己的调用栈、堆，都有一个完整的上下文。

操作系统在调度进程的时候，会保存被调度进程的上下文环境，等该进程获得时间片后，再恢复该进程的上下文到系统中。

从整个操作系统层面来说，多个进程是可以并发的

并发的价值

1. 需要灵敏响应的图像用户界面

2. 程序需要执行大量的计算或者I/O密集操作。需要让响应与运算同时执行

3. Web服务器面对大量用户请求时，需要有更多的“Web服务器工作单元”来分别响应用户

4. 事务处于分布式环境上，相同的工作单元在不同的计算机上处理着被分片的数据。计算机的CPU从单内核（core）向多内核发展，而我们的程序都是串行的，计算机硬件的能力没有得到发挥。

5. 程序因为I/O 操作被阻塞，整个程序处于停滞状态，其他I/O无关的任务无法执行。

并发的优势

• 并发能更客观地表现问题模型；

• 并发可以充分利用CPU核心的优势，提高程序的执行效率；

• 并发能充分利用CPU与其他硬件设备固有的异步性。