當討論Go時，你會經常聽到人們圍繞CSP進行爭論。它會被稱為Go成功的原因，或者是并發編程的靈丹妙藥。雖然CSP使事情變得更容易，而且程序更加強大，但不幸的是這不是一個奇跡。 那它是什么？ CSP代表"Communicating Sequential Processes"，它既是一種技術，也是引入它的論文的名稱。 1978年，Charles Antony Richard Hoare在計算機械協會（更通俗地稱為ACM）上發表了這篇論文。 在該論文中，Hoare認為輸入和輸出是兩個被忽視的編程原語，特別是在并發代碼中。在Hoare撰寫本文時，關于如何構造程序的研究仍在進行中，但大部分工作都是針對連續代碼的技術：goto語句的使用正在討論中，面向對象的思想開始萌發。并發并沒有得到太多關注。 Hoare開始糾正這個問題，于是他的論文和CSP誕生了。 在1978年的論文中，CSP只是一個簡單的編程語言，僅僅是為了展示順序過程的交流能力; 實際上，他甚至在論文中說過： >因此，本論文中介紹的概念和符號......不應被視為適合用作編程語言，無論是抽象的還是具體的編程語言。 Hoare非常擔心他所提供的技術沒有進一步研究程序的正確性，而且這些技術可能不是以他自己的真實語言來表達的。 在接下來的六年里，CSP的概念被提煉成一種被稱為過程演算的形式化表示，以便采取交流順序過程的思想，并實際開始推理程序的正確性。 過程演算是數學建模并發系統的一種方式，也提供了代數法則來對這些系統進行轉換，以分析它們的各種屬性，例如效率和正確性。 雖然過程計算本身就是一個有趣的話題，但它們超出了本書的范圍。 而且由于關于CSP的原始文件和從其演變而來的語言在很大程度上是Go的并發模型的靈感，所以我們將重點關注這些。 為了支持他的觀點，Hoare的CSP程序設計語言包含原型來正確模擬輸入和輸出或進程之間的通信。Hoare將術語"進程"應用于邏輯的所有封裝部分，這些部分需要輸入來運行并產生其他過程將消耗的輸出。當他寫論文時，Hoare可能用“功能”這個詞來描述如何構建社區中的程序。 為了進行流程之間的溝通，Hoare創建了輸入和輸出命令 ！ 用于將輸入發送到進程中，以及？ 用于讀取進程的輸出。 每個命令都必須指定一個輸出變量（在從流程中讀取變量的情況下）或目標（在將輸入發送到進程的情況下）。 有時候這兩個過程會引用相同的東西，在這種情況下，這兩個過程將被認為是相對應的。 換句話說，一個進程的輸出將直接流入另一個進程的輸入。 下表給出了幾個例子。 | 表達式 | 說明 | | --- | --- | | cardreader?card image | 從cardreader讀取卡并將其值（字符數組）分配給變量cardimage | | lineprinter!line image | 對于lineprinter，發送lineimage的值進行打印 | | X?(x, y) | 從名為X的進程中，輸入一對值并將它們分配給x和y | | DIV!(3*a+b, 13) | 從進程DIV輸出2個指定的值 | | *[c:character; west?c → east!c] | 從west讀取所有字符并逐個放入east | Go的通道與之相似之處很明顯。注意表格的最后一個例子中，來自west的輸出是如何發送給變量c的，并且輸入為east的輸入來自同一個變量，這兩個過程相對應。 在Hoare關于CSP的第一篇論文中，進程只能通過指定的來源和目的地進行通信。 他承認，這會導致代碼作為庫的嵌入問題，因為代碼的使用者必須知道輸入和輸出的名稱。 他同時提到注冊所謂的“端口名稱”的可能性，其中該名稱可以在并行命令的頭部聲明，我們可能會將其命名為命名參數并命名為返回值。 該語言還利用了所謂的守護命令，Edgar Dijkstra在1974年撰寫的一篇文章“Guarded commands, nondeterminacy and formal derivation of programs”中介紹了這一命令。 守護命令由→分割。 左側是右測的有條件的守護，如果左測是錯誤的，或者在命令的情況下返回假或退出，則右測永遠不會執行。 將這些與Hoare的I/O命令結合起來為Hoare的通信進程奠定了基礎，從而為Go的通道奠定了基礎。 通過使用這些原語，Hoare演示了幾個例子，并演示了一種支持通信建模的語言如何使解決問題變得更簡單，更容易理解。 他使用的一些符號有點簡單（perl程序員可能不同意），但他提出的問題有非常明確的解決方案。Go中的類似解決方案稍長一些，但也帶有這種清晰度。 歷史證明了Hoare是正確的; 然而，有趣的是，在Go發布之前，很少有語言確實將這些原語支持到語言中。 大多數流行的語言都傾向于共享和同步對CSP的信息傳遞風格的訪問。也有例外，但不幸的是這些僅限于沒有廣泛采用的語言。 Go是第一批將CSP原理融入其核心的語言之一，并將這種并發編程風格帶給了大眾。 它的成功使得其他語言也試圖添加這些原語。 內存訪問同步本質上并不壞。 我們將在后面的章節中（在“Go的并發哲學”一節）中指出，有時在某些情況下共享內存是合適的，即使在Go中也是如此。 但是，共享內存模型可能難以正確使用——特別是在大型或復雜的程序中。 正是因為這個原因，并發才被認為是Go的優勢之一：它從一開始就以CSP的原則為基礎，因此很容易閱讀，編寫和推理。 * * * * * 學識淺薄，錯誤在所難免。我是長風，歡迎來Golang中國的群（211938256）就本書提出修改意見。