goroutine

goroutine

goroutine是Go语言提供的一种用户态线程，有时我们也称之为协程。但是它比线程更小，十几个goroutine可能体现在底层就是五六个线程，Go语言内部实现了这些goroutine之间的内存共享。执行goroutine只需极少的栈内存(大概是4~5KB)，当然会根据相应的数据伸缩。也正因为如此，可同时运行成千上万个并发任务。goroutine比thread更易用、更高效、更轻便。

线程和协程

• 进程：拥有自己独立的堆和栈，既不共享堆，亦不共享栈，进程由操作系统调度。
• 线程：拥有自己独立的栈和共享的堆，共享堆，不共享栈，线程亦由操作系统调度。
• 协程 :和线程一样共享堆，不共享栈，协程由程序员在协程的代码里显示调度。

创建goroutine

创建goroutine，只需要在函数调用语句前添加go关键字。

但是如果主函数先退出，其他的goroutine也会自动退出。

如果这个函数有返回值，那么这个返回值会被丢弃。

func newTask() {
    fmt.Println("new goroutine")
}

func main() {
    //创建一个 goroutine，启动另外一个任务
    go newTask()

    fmt.Println("main goroutine exit")
}

Go并发模型

Go实现了两种并发形式。

• 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。
• CSP（communicating sequential processes）并发模型。这是Go语言特有的，也是Go语言推荐的。

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。

CSP讲究的是“以通信的方式来共享内存”。

DO NOT COMMUNICATE BY SHARING MEMORY; INSTEAD, SHARE MEMORY BY COMMUNICATING.
“不要以共享内存的方式来通信，相反，要通过通信来共享内存。”

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。

var ch = make(chan string)

func send() {
	fmt.Println("send data to ch")
	ch <- "test"
}

func recive() {
	result := <-ch
	fmt.Printf("get data from ch: %s", result)
}

func main() {
	go recive()
	go send()
	time.Sleep(5 * time.Second)
}

优点

• 内存消耗更少：Goroutine所需要的内存通常只有2kb，而线程则需要1Mb
• 创建与销毁的开销更小:由于线程创建时需要向操作系统申请资源，并且在销毁时将资源归还，因此它的创建和销毁的开销比较大。相比之下，goroutine的创建和销毁是由go语言在运行时自己管理的，因此开销更低。
• 切换开销更小线程的调度方式是抢占式的，如果一个线程的执行时间超过了分配给它的时间片，就会被其它可执行的线程抢占;而goroutine的调度是协同式的，它不会直接地与操作系统内核打交道。

缺点

• 协程调度机制无法实现公平调度：因为协程的调度是非入侵式的，系统不会为他分配资源。