「Golang成長之路」併發之Goroutine

ice_moss發表於2021-08-23
Golang
系列文章：
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一、併發

併發程式設計表現為程式有若干個自主的活動單元組成，在今天的網際網路中，一個web伺服器可能一次處理上千個請求，而平板電腦和手機在渲染使用者介面的同時，後端還同步進行著計算和處理網路請求等。
在go語言中每一個併發執行的活動稱之為goroutine，而在我們最常見的main函式中其實也是一個goroutine(主goroutine），在此之前，我們所見的介紹語法或者程式都是順序執行的，但是在併發程式設計的領域裡，如果從順序程式設計獲取的直覺可能讓我們加倍迷茫。
在此我們需要理解什麼是併發：
百科：當有多個執行緒在操作時,如果系統只有一個CPU,則它根本不可能真正同時進行一個以上的執行緒，它只能把CPU執行時間劃分成若干個時間段,再將時間 段分配給各個執行緒執行，在一個時間段的執行緒程式碼執行時，其它執行緒處於掛起狀。.這種方式我們稱之為併發(Concurrent)。

「Golang成長之路」併發之Goroutine
（這個是普通函式的執行模式，main將其控制權交給呼叫的函式，最後在返回給main）

我的理解：舉個例子，我一邊在上網課，一邊在做筆記，我在做筆記的時候需要將網課暫停，等我的筆記做完後又繼續看網課，這兩件事就可以看作是一個併發的過程。

「Golang成長之路」併發之Goroutine

（協程則是：main和建立的goroutine是相互作用的，相互給予控制權，就像兩個人，各做各的事，並且他們也相互通訊）

二、go關鍵字

當一個程式啟動時，只有一個goroutine來呼叫main，稱他為主goroutine，新的goroutine透過go關鍵字來進行建立，看下面例子：

func main() {
   for i := 0; i < 3; i++ {
   //使用go關鍵字建立goroutine
   //匿名函式
       go func() {
          for j := 3; j >= 0; j-- {
            fmt.Println("gorouting", j)
          }
       }()
    fmt.Println("gorouting mian:", i)
    //控制程式執行時間
    time.Sleep(time.Microsecond)

   }
}

當然，也可以將匿名函式拿出來：

package main

import (
   "fmt"
 "time")

func doWorker() {
     for j := 3; j >= 0; j-- {
        fmt.Println("gorouting", j)
     }
}

func main() {
   for i := 0; i < 3; i++ {
   //使用go關鍵字建立goroutine
       go doWroker()
    fmt.Println("gorouting mian:", i)
    //控制程式執行時間
    time.Sleep(time.Microsecond)
   }
}

先來看看列印結果：

gorouting mian: 0
gorouting 3
gorouting 2
gorouting 1
gorouting 0
gorouting mian: 1
gorouting 3
gorouting 2
gorouting 1
gorouting 0
gorouting mian: 2
gorouting 3
gorouting 2
gorouting 1
gorouting 0

第二遍執行：

gorouting mian: 0
gorouting mian: 1
gorouting 3
gorouting 2
gorouting 1
gorouting 0
gorouting 3
gorouting 2
gorouting 1
gorouting 0
gorouting mian: 2
gorouting 3
gorouting 2
gorouting 1
gorouting 0

程式解釋：其實可以看出，每一遍的執行結果都是不一樣的，當程式加入第一個for ， i=0時，執行到關鍵字go時，新的goroutine就建立了，但是程式不會立即執行新的goroutine，它會進行執行main中其餘的程式碼，在我們的這個例子中，第一遍執行，時就是這個結果，第二遍執行時也是同樣的。

func main(){
     var a[10] int
     for i := 0; i < 10;i++{
         //使用go關鍵字建立goroutine
         //匿名函式
          go func(i int){
             for{
                a[i]++
             }
          }(i)
       }
    time.Sleep(time.Microsecond)
    fmt.Println(a)
}

列印結果：

[39904 0 0 9122 0 7123 0 0 0 0]

程式解釋：在for迴圈中一共建立了10個goroutine，有的goroutine執行了，有的還處於等待狀態，但是我們給主goroutine的時間不多，所以有一些還來不及執行就被主goroutine殺掉了，這樣我們就能理解列印結果了。

三、goroutine切換點(可能)

goroutine可能切換:

  1. I/O、select
  2. channel
  3. 等待鎖
  4. 函式呼叫(有時)
  5. runtime.Gosched
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