并发Goroutine&Channel

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Oct 6, 2023 12:50 PM

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并发编程介绍

在本章节，我们将介绍一下，什么是并发编程，什么是并行，并发，串行。Go语言如何实现并发编程，以及实现的原理，goroutine的使用。runtime包、sync包的介绍。channel通道的使用，以及缓冲通道，定向通道。select语句，time包中和并发编程相关的函数介绍。最后我们介绍一下CSP模型。

并发性Concurrency

怎么来理解多任务呢？其实就是指我们的操作系统可以同时执行多个任务。举个例子，你一边听音乐，一边刷微博，一边聊QQ，一边用Markdown写作业，这就是多任务，至少同时有4个任务正在运行。还有很多任务悄悄地在后台同时运行着，只是界面上没有显示而已。

什么是并发

Go是并发语言，而不是并行语言。在讨论如何在Go中进行并发处理之前，我们首先必须了解什么是并发，以及它与并行性有什么不同。(Go is a concurrent language and not a parallel one. )。

并发性Concurrency是同时处理许多事情的能力。举个例子，假设一个人在晨跑。在晨跑时，他的鞋带松了。现在这个人停止跑步，系鞋带，然后又开始跑步。这是一个典型的并发性示例。这个人能够同时处理跑步和系鞋带，这是一个人能够同时处理很多事情。什么是并行性parallelism，它与并发concurrency有什么不同? 并行就是同时做很多事情。这听起来可能与并发类似，但实际上是不同的。让我们用同样的慢跑例子更好地理解它。在这种情况下，我们假设这个人正在慢跑，并且使用它的手机听音乐。在这种情况下，一个人一边慢跑一边听音乐，那就是他同时在做很多事情。这就是所谓的并行性(parallelism)。

并发性和并行性——一种技术上的观点。假设我们正在编写一个web浏览器。web浏览器有各种组件。其中两个是web页面呈现区域和下载文件从internet下载的下载器。假设我们以这样的方式构建了浏览器的代码，这样每个组件都可以独立地执行。当这个浏览器运行在单个核处理器中时，处理器将在浏览器的两个组件之间进行上下文切换。它可能会下载一个文件一段时间，然后它可能会切换到呈现用户请求的网页的html。这就是所谓的并发性。并发进程从不同的时间点开始，它们的执行周期重叠。在这种情况下，下载和呈现从不同的时间点开始，它们的执行重叠。

假设同一浏览器运行在多核处理器上。在这种情况下，文件下载组件和HTML呈现组件可能同时在不同的内核中运行。这就是所谓的并行性。

并行性Parallelism不会总是导致更快的执行时间。这是因为并行运行的组件可能需要相互通信。例如，在我们的浏览器中，当文件下载完成时，应该将其传递给用户，比如使用弹出窗口。这种通信发生在负责下载的组件和负责呈现用户界面的组件之间。这种通信开销在并发concurrent 系统中很低。当组件在多个内核中并行concurrent 运行时，这种通信开销很高。因此，并行程序并不总是导致更快的执行时间!

进程、线程、协程

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goroutine与进程和协程有什么不同？

goroutine是Go语言中的一种并发机制，它是一种轻量级的线程，由Go语言运行时本身的算法实现[^1^](https://blog.csdn.net/oguro/article/details/115551561)。goroutine不是线程，它是一个协程[^1^](https://blog.csdn.net/oguro/article/details/115551561)。goroutine可以看作是一种协作式的线程[^2^](https://zhuanlan.zhihu.com/p/60613088)。与进程和线程不同，goroutine是由Go语言运行时本身的算法实现的，而不是由操作系统内核调度[^1^](https://blog.csdn.net/oguro/article/details/115551561)。

进程和线程有什么不同？

进程和线程是操作系统中的两个基本概念。进程是指一个程序在一个数据集合上的一次执行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，重点在系统调度和单独的单位，也就是说进程是可以独立运行的一段程序。线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派CPU时间的基本单位。线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派CPU时间的基本单位。

goroutine与进程和协程有什么不同？

Goroutine是Go语言中实现并发的一种机制，它是一种轻量级的线程，由Go运行时管理[^1^](https://zhuanlan.zhihu.com/p/77205289)。Goroutine与进程和协程有以下几个不同点：