go并发编程

GO 并发编程

协程（进程 线程）

1. 进程是“程序执行的一个实例” ，担当分配系统资源的实体。进程创建必须分配一个完整的独立地址空间。进程切换只发生在内核态。
2. 线程：线程是进程的一个执行流，独立执行它自己的程序代码。
3. 协程：协程不是进程或线程，其执行过程更类似于子例程，或者说不带返回值的函数调用。在语言级别可以创建并发协程，然后编写代码去进行管理。go将这一步承包下来，使协程并发运行成本更低。

func main() {
    http.HandleFunc("/next", handler)
    // func这个函数会是以协程的方式运行。这样就可以提供程序的并发处理能力
    go func() {
        for i := 0; ; i++ {
            nextID <- i
        }
    }()
    http.ListenAndServe("localhost:8080", nil)
}

goruntime

参考goruntime详解，操作系统对cpu有自己的scheduler方案，如任务A在执行完后，选择哪个任务来执行，使得某个因素（如进程总执行时间，或者磁盘寻道时间等）最小，达到最优的服务。
Go有自己的scheduler，语言级别实现了并发。

每一个Go程序都附带一个runtime，runtime负责与底层操作系统交互，也都会有scheduler对goruntines进行调度。在scheduler中有三个非常重要的概念：P，M，G。
详情后续再写。

# Goroutine scheduler
# The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
#
# The main concepts are:
# G - goroutine.
# M - worker thread, or machine.
# P - processor, a resource that is required to execute Go code.
#     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
#     blocked or in a syscall w/o an associated P.
#
# Design doc at https://golang.org/s/go11sched.

runtime包与goroutime

尽管 Go 编译器产生的是本地可执行代码，这些代码仍旧运行在 Go 的 runtime（这部分的代码可以在 runtime 包中找到）当中。这个 runtime 类似 Java 和 .NET 语言所用到的虚拟机，它负责管理包括内存分配、垃圾回收（第 10.8 节）、栈处理、goroutine、channel、切片（slice）、map 和反射（reflection）等等。

• Gosched：让当前线程让出 cpu 以让其它线程运行,它不会挂起当前线程，因此当前线程未来会继续执行
• NumCPU：返回当前系统的 CPU 核数量
• GOMAXPROCS：设置最大的可同时使用的 CPU 核数
• Goexit：退出当前 goroutine(但是defer语句会照常执行)
• NumGoroutine：返回正在执行和排队的任务总数
• GOOS：目标操作系统

NumCPU

package main
import (
    "fmt"
    "runtime"
)
func main() {
    fmt.Println("cpus:", runtime.NumCPU())
    fmt.Println("goroot:", runtime.GOROOT())
    fmt.Println("archive:", runtime.GOOS)
    // 4
    // /usr/local/golang
    // linux
}

GOMAXPROCS

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func init() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)
}

func main() {
    // 任务逻辑...
}

Golang 默认所有任务都运行在一个 cpu 核里，如果要在 goroutine 中使用多核，可以使用 runtime.GOMAXPROCS 函数修改，当参数小于 1 时使用默认值。

Gosched

这个函数的作用是让当前 goroutine 让出 CPU，当一个 goroutine 发生阻塞，Go 会自动地把与该 goroutine 处于同一系统线程的其他 goroutine 转移到另一个系统线程上去，以使这些 goroutine 不阻塞。

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func init() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)  # 使用单核
}

func main() {
    exit := make(chan int)
    go func() {
        defer close(exit)
        go func() {
            fmt.Println("b")
        }()
    }()

    for i := 0; i < 4; i++ {
        fmt.Println("a:", i)

        if i == 1 {
            runtime.Gosched()  #切换任务
        }
    }
    <-exit
}
# 运行结果
# a: 0
# a: 1
# b: 
# a：2
# a: 3

channel

channel是Go语言在语言级别提供的goroutine间的通信方式。我们可以使用channel在两个或 多个goroutine之间传递消息。
channel 会某种情况下出现阻塞，通过控制channel的阻塞来管理协程的并发与流程控制。

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