有人把Go比作21世紀的C語言，第一是因為Go語言設計簡單，第二，21世紀最重要的就是并行程序設計，而Go從語言層面就支持了并行。 ## [](https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/02.7.md#goroutine)goroutine goroutine是Go并行設計的核心。goroutine說到底其實就是線程，但是它比線程更小，十幾個goroutine可能體現在底層就是五六個線程，Go語言內部幫你實現了這些goroutine之間的內存共享。執行goroutine只需極少的棧內存(大概是4~5KB)，當然會根據相應的數據伸縮。也正因為如此，可同時運行成千上萬個并發任務。goroutine比thread更易用、更高效、更輕便。 goroutine是通過Go的runtime管理的一個線程管理器。goroutine通過`go`關鍵字實現了，其實就是一個普通的函數。 ~~~ go hello(a, b, c) ~~~ 通過關鍵字go就啟動了一個goroutine。我們來看一個例子 ~~~ package main import ( "fmt" "runtime" ) func say(s string) { for i := 0; i < 5; i++ { runtime.Gosched() fmt.Println(s) } } func main() { go say("world") //開一個新的Goroutines執行 say("hello") //當前Goroutines執行 } // 以上程序執行后將輸出： // hello // world // hello // world // hello // world // hello // world // hello ~~~ 我們可以看到go關鍵字很方便的就實現了并發編程。 上面的多個goroutine運行在同一個進程里面，共享內存數據，不過設計上我們要遵循：不要通過共享來通信，而要通過通信來共享。 > runtime.Gosched()表示讓CPU把時間片讓給別人,下次某個時候繼續恢復執行該goroutine。 > > 默認情況下，調度器僅使用單線程，也就是說只實現了并發。想要發揮多核處理器的并行，需要在我們的程序中顯式調用 runtime.GOMAXPROCS(n) 告訴調度器同時使用多個線程。GOMAXPROCS 設置了同時運行邏輯代碼的系統線程的最大數量，并返回之前的設置。如果n < 1，不會改變當前設置。以后Go的新版本中調度得到改進后，這將被移除。這里有一篇Rob介紹的關于并發和并行的文章：[http://concur.rspace.googlecode.com/hg/talk/concur.html#landing-slide](http://concur.rspace.googlecode.com/hg/talk/concur.html#landing-slide) ## [](https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/02.7.md#channels)channels goroutine運行在相同的地址空間，因此訪問共享內存必須做好同步。那么goroutine之間如何進行數據的通信呢，Go提供了一個很好的通信機制channel。channel可以與Unix shell 中的雙向管道做類比：可以通過它發送或者接收值。這些值只能是特定的類型：channel類型。定義一個channel時，也需要定義發送到channel的值的類型。注意，必須使用make 創建channel： ~~~ ci := make(chan int) cs := make(chan string) cf := make(chan interface{}) ~~~ channel通過操作符`<-`來接收和發送數據 ~~~ ch <- v // 發送v到channel ch. v := <-ch // 從ch中接收數據，并賦值給v ~~~ 我們把這些應用到我們的例子中來： ~~~ package main import "fmt" func sum(a []int, c chan int) { total := 0 for _, v := range a { total += v } c <- total // send total to c } func main() { a := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0} c := make(chan int) go sum(a[:len(a)/2], c) go sum(a[len(a)/2:], c) x, y := <-c, <-c // receive from c fmt.Println(x, y, x + y) } ~~~ 默認情況下，channel接收和發送數據都是阻塞的，除非另一端已經準備好，這樣就使得Goroutines同步變的更加的簡單，而不需要顯式的lock。所謂阻塞，也就是如果讀取（value := <-ch）它將會被阻塞，直到有數據接收。其次，任何發送（ch<-5）將會被阻塞，直到數據被讀出。無緩沖channel是在多個goroutine之間同步很棒的工具。 ## [](https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/02.7.md#buffered-channels)Buffered Channels 上面我們介紹了默認的非緩存類型的channel，不過Go也允許指定channel的緩沖大小，很簡單，就是channel可以存儲多少元素。ch:= make(chan bool, 4)，創建了可以存儲4個元素的bool 型channel。在這個channel 中，前4個元素可以無阻塞的寫入。當寫入第5個元素時，代碼將會阻塞，直到其他goroutine從channel 中讀取一些元素，騰出空間。 ~~~ ch := make(chan type, value) value == 0 ! 無緩沖（阻塞） value > 0 ! 緩沖（非阻塞，直到value 個元素） ~~~ 我們看一下下面這個例子，你可以在自己本機測試一下，修改相應的value值 ~~~ package main import "fmt" func main() { c := make(chan int, 2)//修改2為1就報錯，修改2為3可以正常運行 c <- 1 c <- 2 fmt.Println(<-c) fmt.Println(<-c) } //修改為1報如下的錯誤: //fatal error: all goroutines are asleep - deadlock! ~~~ ## [](https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/02.7.md#range和close)Range和Close 上面這個例子中，我們需要讀取兩次c，這樣不是很方便，Go考慮到了這一點，所以也可以通過range，像操作slice或者map一樣操作緩存類型的channel，請看下面的例子 ~~~ package main import ( "fmt" ) func fibonacci(n int, c chan int) { x, y := 1, 1 for i := 0; i < n; i++ { c <- x x, y = y, x + y } close(c) } func main() { c := make(chan int, 10) go fibonacci(cap(c), c) for i := range c { fmt.Println(i) } } ~~~ `for i := range c`能夠不斷的讀取channel里面的數據，直到該channel被顯式的關閉。上面代碼我們看到可以顯式的關閉channel，生產者通過內置函數`close`關閉channel。關閉channel之后就無法再發送任何數據了，在消費方可以通過語法`v, ok := <-ch`測試channel是否被關閉。如果ok返回false，那么說明channel已經沒有任何數據并且已經被關閉。 > 記住應該在生產者的地方關閉channel，而不是消費的地方去關閉它，這樣容易引起panic > > 另外記住一點的就是channel不像文件之類的，不需要經常去關閉，只有當你確實沒有任何發送數據了，或者你想顯式的結束range循環之類的 ## [](https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/02.7.md#select)Select 我們上面介紹的都是只有一個channel的情況，那么如果存在多個channel的時候，我們該如何操作呢，Go里面提供了一個關鍵字`select`，通過`select`可以監聽channel上的數據流動。 `select`默認是阻塞的，只有當監聽的channel中有發送或接收可以進行時才會運行，當多個channel都準備好的時候，select是隨機的選擇一個執行的。 ~~~ package main import "fmt" func fibonacci(c, quit chan int) { x, y := 1, 1 for { select { case c <- x: x, y = y, x + y case <-quit: fmt.Println("quit") return } } } func main() { c := make(chan int) quit := make(chan int) go func() { for i := 0; i < 10; i++ { fmt.Println(<-c) } quit <- 0 }() fibonacci(c, quit) } ~~~ 在`select`里面還有default語法，`select`其實就是類似switch的功能，default就是當監聽的channel都沒有準備好的時候，默認執行的（select不再阻塞等待channel）。 ~~~ select { case i := <-c: // use i default: // 當c阻塞的時候執行這里 } ~~~ ## [](https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/02.7.md#超時)超時 有時候會出現goroutine阻塞的情況，那么我們如何避免整個程序進入阻塞的情況呢？我們可以利用select來設置超時，通過如下的方式實現： ~~~ func main() { c := make(chan int) o := make(chan bool) go func() { for { select { case v := <- c: println(v) case <- time.After(5 * time.Second): println("timeout") o <- true break } } }() <- o } ~~~ ## [](https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/02.7.md#runtime-goroutine)runtime goroutine runtime包中有幾個處理goroutine的函數： * Goexit 退出當前執行的goroutine，但是defer函數還會繼續調用 * Gosched 讓出當前goroutine的執行權限，調度器安排其他等待的任務運行，并在下次某個時候從該位置恢復執行。 * NumCPU 返回 CPU 核數量 * NumGoroutine 返回正在執行和排隊的任務總數 * GOMAXPROCS 用來設置可以并行計算的CPU核數的最大值，并返回之前的值。