Golang中的协程(goroutine)

约定不等于承诺〃 2024-03-17 09:04 78阅读 0赞

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**目录**

进程

线程

并发

并行

协程(goroutine)

使用sync.WaitGroup等待协程执行完毕

多协程和多线程

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## 进程 ##

进程就是程序在操作系统中的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的基本单位，进程是一个动态概念，是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，每一个进程都有一个自己的地址空间。一个进程至少有5种基本状态：初始状态，执行状态，等待状态，就绪状态，终止状态。通俗的讲，进程就是一个正在执行的程序。

## 线程 ##

线程是进程的一个执行实例，是程序执行的最小单元，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。一个进程可以创建多个线程，同一个进程中的多个线程可以并发执行，一个程序要运行的话至少有一个进程。

## 并发 ##

并发是指在同一时间段内处理多个任务，通过多个任务之间的切换，使得在表面上看来是同时进行的。在 Go 语言中，可以使用 goroutine 和 channel 实现并发编程。

特点：

*  多个任务作用在一个CPU上面
 *  同一时间点只能有一个任务执行
 *  同一时间段内执行多个任务

## 并行 ##

并行是指同时处理多个任务，即多个任务同时在不同的处理器上进行执行。并行可以显著提高程序的性能，特别是在多核 CPU 中，能够利用多个 CPU 核心进行计算。在 Go 语言中，可以使用 goroutine 和 runtime 包的 GOMAXPROCS 函数实现并行编程。

特点：

*  多个任务作用在多个CPU上面
 *  同一时刻执行多个任务

通俗的讲，多线程程序在单核CPU上面运行就是并发，多线程程序在多核CUP上运行就是并行，如果线程数大于CPU核数，则多线程程序在多个CPU上面运行既有并行也有并发。

## 协程(goroutine) ##

在 Go 语言中，协程（goroutine）是轻量级的线程，它是 Go 语言中实现并发编程的基础。与传统的线程相比，协程的创建和切换都非常轻量级，可以在单个线程内创建成千上万个协程，且切换开销非常小，因此可以实现高效的并发编程。

Go 语言中的协程是由 Go 运行时调度器（scheduler）进行管理和调度的。当程序启动时，Go 运行时会默认启动一个主协程，主协程会创建其他的子协程，这些协程会被分配到不同的系统线程上进行执行。当某个协程发生阻塞时，Go 运行时会将该协程挂起并让出 CPU，转而执行其他协程，以充分利用系统资源。

在 Go 语言中，创建协程非常简单，只需要在函数调用前加上 `go` 关键字即可。

例如：

func main() {
        go func() {
            fmt.Println("Hello, world!")
        }()
    }

### 使用sync.WaitGroup等待协程执行完毕 ###

func test1() {
    
        for i := 0; i < 10; i++ {
    
            //每100毫秒输出一次
    
            fmt.Println("test1() 你好Golang-", i)
    
            time.Sleep(time.Millisecond * 100)
    
        }
    
        wg.Done() //协程计数器加-1
    
    }
    
    func main() {
        //注意：
    
        //1.主线程执行完毕后即使协程没有执行完毕程序也会退出
    
        //2.协程可以在主线程没有执行完毕前提前退出，协程是否执行完毕不会影响主线程的执行
    
        //为了保证我们的程序可以顺利执行，我们想让协程执行完毕后再执行主进程退出，
    
        //这个时候我们可以使用sync.WaitGroup等待协程执行完毕
    
        wg.Add(1)  //协程计数器加1
    
        go test1() //表示开启一个协程
    
        for i := 0; i < 10; i++ {
    
            //每50毫秒输出一次
    
            fmt.Println("mian() 你好Golang-", i)
    
            time.Sleep(time.Millisecond * 50)
    
        }
    
        wg.Wait() //等待协程执行完毕
    
        fmt.Println("主线程退出。。。")
    }

### 多协程和多线程 ###

Golang中每个goroutine(协程)默认占用内存比Java、C的线程少。OS线程(操作系统线程)一般都有固定的栈内存(通常为2MB左右)，一个goroutine(协程)占用内存非常少，只有2KB左右，多协程切换调度开销方面远比线程要少。这也是为什么越来越多的大公司使用Golang的原因之一。

func test1() {
    
        for i := 0; i < 10; i++ {
    
            //每100毫秒输出一次
    
            fmt.Println("test1() 你好Golang-", i)
    
            time.Sleep(time.Millisecond * 100)
    
        }
    
        wg.Done() //协程计数器加-1
    
    }
    
    func test2() {
    
        for i := 0; i < 10; i++ {
    
            //每100毫秒输出一次
    
            fmt.Println("test2() 你好Golang-", i)
    
            time.Sleep(time.Millisecond * 100)
    
        }
    
        wg.Done() //协程计数器加-1
    
    }
    
    func main() {
        wg.Add(1)  //协程计数器加1
    
        go test1() //表示开启一个协程
    
        wg.Add(1)  //协程计数器加1
    
        go test2() //表示开启一个协程
    
        wg.Wait()
    
        fmt.Println("主程序退出。。。")
    }

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