[TOC] ## **基本概念** ### **串行、并發和并行** 串行：一件事情做完再做下一件事情。 并發：同一時間段內做多件事。 并行：同一時刻做多個事情。 ### **進程、線程和協程** 進程（process）：程序在操作系統中的一次執行過程，系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。 線程（thread）：操作系統基于進程開啟的輕量級進程，是操作系統調度執行的最小單位。 協程（coroutine）：非操作系統而是由用戶創建和控制的用戶態線程，比線程更輕量級。 ### **并發模型** * 線程&鎖模型 * Actor模型 * CSP模型 * Fork&Join模型 Go語言中主要基于CSP（communicating sequential process）的goroutine和channel來實現，也支持使用傳統的多線程共享內存的并發方式。 ## **goroutine** Goroutine是Go語言支持并發的核心，一個goroutine會以一個很小的棧開始其生命周期，一般只需要2KB。goroutine是由Go運行時（runtime）負責調度。 Go語言中，只需要在函數或者方法前加上`go`關鍵字就可以創建一個goroutine，從而讓該函數或方法在新創建的goroutine中執行。 ``` go f() //創建一個新的goroutine 運行函數f ``` 匿名函數也支持 ``` go func() { // .... }() ``` 一個goroutine必定對應一個方法，可以創建多個goroutine去執行相同的方法。 ***** 在Go程序啟動時，會位main函數創建一個默認的goroutine。在上面的代碼中，在main函數中使用go關鍵字創建另外一個goroutine去執行hello函數，而此時main goroutine還在繼續往下執行，此時存在兩個并發執行的goroutine。當main函數結束時整個程序也就結束了。main函數退出太快，另外一個goroutine中的函數還未執行完程序就退出了。 ~~~ func hello() { fmt.Println("hello goroutine!") } func main() { go hello() fmt.Println("main goroutine done!") time.Sleep(time.Second) //讓程序停頓一會兒，就可以輸出了。 } ~~~ **為什么會先打印main函數中的fmt呢？** 因為在程序中創建goroutine執行函數需要一定的開銷，而此時main函數所在的goroutine是繼續執行的。 ### **sync.WaitGroup** `sync.WaitGroup`是實現等待一組并發操作完成的好方法。 ``` package main import ( "fmt" "sync" ) // 聲明全局等待組變量 var wg sync.WaitGroup func hello() { fmt.Println("hello") wg.Done() // 告知當前goroutine完成 } func main() { wg.Add(1) // 登記1個goroutine go hello() fmt.Println("你好") wg.Wait() // 阻塞等待登記的goroutine完成 } ``` ### **啟動多個goroutine** ``` package main import ( "fmt" "sync" ) var wg sync.WaitGroup func hello(i int) { defer wg.Done() // goroutine結束就登記-1 fmt.Println("hello", i) } func main() { for i := 0; i < 10; i++ { wg.Add(1) // 啟動一個goroutine就登記+1 go hello(i) } wg.Wait() // 等待所有登記的goroutine都結束 } ``` 多次執行上述代碼，發現打印數字的順序都不一致。這是因為10個goroutine是并發執行的，而goroutine的調度是隨機的。 ### **goroutine的調度** **動態棧：**操作系統的線程一般有固定的棧內存（通常為2MB），一個goroutine的初始棧空間很小（一般為2KB），goroutine的棧不是固定的，可以根據需要動態地增大或縮小，Go的runtime會自動為goroutine分配合適的棧空間。