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Golang之并发

        Go从语言层面就支持了并行,这让C/C++程序猿们泪流满面

Golang之并发

一、goroutine

        goroutine是Go语言并行设计的核心。goroutine说到底就是线程,但它比线程更小,十几个goroutine可能体现在底层就是五六个线程,Go语言内部帮你实现了这些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。因此,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。

        goroutine是通过Go语言runtime管理的一个线程管理器。goroutine通过go关键字实现,其实就是一个普通的函数,类似于线程函数:

        go hello(a, b, c)

        通过关键字go就启动了一个goroutine,举例说明如下:

        package main

        import (

            "fmt"

            "runtime"

        )

        func say(s string) {

            for i :=0; i

                fmt.Println(s)

            }

        }

        func main() {

            go say("world")    //开一个新的goroutines执行

            say("hello")    //当前goroutines执行

        输出:

        hello

        world

        上面多个goroutine运行在同一个进程里面,共享内存数据,不过设计上应该遵循:不要通过共享来通信,而要通过通信来共享。

        runtime.Gosched()表示让CPU把时间片让给别人,下次某个时候继续恢复执行该goroutine。

        默认情况下,调度器仅适用单线程,也就是说只实现了并发。想要发挥多核处理器的并行,需要在程序中显示调用runtime.GOMAXPROCS(n)告诉调度器同时使用多个线程。GOMAXPROCS设置了同时运行逻辑代码的系统线程的最大数量,并返回之前的设置。如果n这篇文章。          

二、channels

        goroutine运行在相同的地址空间,因此,访问共享内存必须做好同步。Go语言提供了很好的通信机制channel。channel可以与Unix shell中的双向管道做类比,通过它发送或者接收值。这些值只能是特定的类型:channel类型。定义channel时,也需要定义发送到channel的值的类型。注意:必须使用make创建channel。

        ci := make(chan int)

        cs := make(chan string)

        cf := make(chan interface{})

        channel通过操作符

        ch

        v :=

        我们把这些应用到我们的例子中来:

        import "fmt"

        func sum(a []int, c chan int) {

            sum := 0

            for _, v:=range a {

                sum += v

            c

            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 :=

            fmt.Println(x, y, x+y)

        默认情况下,channel接收和发送数据的都是阻塞的,除非另一端已经准备好,这样就使得goroutines同步变得更加简单,而不需要显示的lock。所谓阻塞,就是如果读取(value :=

三、Buffered channels

        前面介绍了默认的非缓存类型的channel,不过Go语言也允许指定channel的缓冲大小,很简单,就是channel可以存储多少元素。ch:=make(chan bool, 4),创建了可以存储4个元素的bool型channel。在这个channel中,前4个元素可以无阻塞的写入,当写入第5个元素时,代码将会阻塞,直到其它goroutine从channel中读取一些元素,腾出空间。

        ch := make(chan type, value)

        value == 0 !无缓冲(阻塞)

        value > 0 !缓冲(非阻塞,直到value个元素)

        举例说明如下(修改相应的value值):

            c := make(chan int, 2)        //修改2为1就报错,修改2为3可以正常运行

            fmt.Println(

四、Range和Close

        前面例子中,需要读取两次c,不是很方便,也可以通过range,像操作slice或者map一样操作缓存类型的channel。具体请看下例:

        package main

        import (

            "fmt"

        func fibonacci(n int, c chan int) {

            x, y := 1, 1

            for i:+0; i

                c

                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能够不断读取channel里面的数据,直到该channel被显示关闭。从上面代码可以看出,生产者通过关键字close函数显示关闭channel。关闭channel后就无法再发送任何数据了,消费者可以通过语法v, ok :=

        需要注意的是:应该在生产者的地方关闭channel,而不是消费者的地方去关闭它,这样容易引起panic。

        另外,channel不像文件之类需要经常去关闭,只有当你确实没有任何数据发送了,或者想显式的结束range循环之类的操作。

五、Select

        前文介绍的都是只有一个channel的情况,如果有多个channel,可以通过关键字select来监听channel上的数据流动。

        select默认是阻塞的,只有当监听的channel中发送或接收可以进行时才会运行,当多个channel都准备好的时候,select是随机选择一个执行的。

        import "fmt"

        func fibonacci(c, quit chan int) {

            for {

                select {

                case c

                    x, y = y, x+y

                case

                    fmt.Println("quit")

                    return

                }

            c := make(chan int)

            quit := make(chan int)

            go func() {

                for i:=0; i

                    fmt.Println(

                quit

            } ()

            fibonacci(c, quit)

        在select里面还有default语法,这类似于switch,default就是当监听的channel都没有准备好的时候,默认执行的(select不再阻塞等待channel)。

        select {

        case i :=

            //use i

        default:

            //当c阻塞的时候执行这里

六、超时

        有时候会出现goroutine阻塞的情况,可以利用select设置超时来避免整个程序进入阻塞状态,具体通过如下方式实现:

            c := make(chan bool)

                for {

                    select {

                        case v :=

                            println(v)

                        case

                        println("timeout")

                        o

                        break

                    }

            }()

七、runtime goroutine

        runtime包中有几个处理goroutine的函数。

        (1)Goexit

        退出当前执行的goroutine,但是defer函数还会继续调用。

        (2)Gosched

        让出当前goroutine的执行权限,调度器安排其它等待的任务运行,并在下次某个时候从该位置恢复执行。

        (3)NumCPU

        返回CPU核数量。

        (4)NumGoroutine

        返回正在执行和排队的任务总数。

        (5)GOMAXPROCS

        用来设置可以运行的CPU核数。