golang の同時実行性はどれくらいですか?

Go 言語 (略して Golang) は、Google によって開発され、2009 年 11 月にオープンソースとしてリリースされたオープンソース プログラミング言語です。 Golang の設計では、同時実行性の使用がコア機能とみなされており、同時実行性をサポートする多くの機能が標準ライブラリで提供されています。したがって、Golang における同時実行性の問題は避けられないトピックとなっています。

それでは、Golang はどの程度の同時実行性をサポートしているのでしょうか?この質問に対する答えはそれほど単純ではありません。まず、同時実行性と並列性の概念を理解する必要があります。

同時実行性とは、複数のタスクを同じ期間内に交互に実行できることを指します。並列処理とは、複数のタスクを同じ期間内に同時に実行できることを指します。 Golang は同時実行性に優れていますが、並列プログラミング言語ではありません。マルチコア CPU を活用できますが、複数のタスクを同時に実行するように設計されていません。

次に、Golang がどのように並行性をサポートしているかを見てみましょう。 Golang は同時実行性を実現するために、Goroutine と呼ばれる軽量スレッドを使用します。 Goroutine は Go ランタイムによって作成され、従来のスレッドよりも軽量で、オーバーヘッドが少なく、より小さいメモリ領域で実行できます。 Golang は、チャネルと呼ばれるデータ構造も提供します。これは、異なる Goroutine 間の通信と同期を調整するために使用されます。チャネルの導入により、同時プログラミングがより簡単かつ安全になります。

Golang では、各 Goroutine に独自のスケジューラがあり、複数の Goroutine 間で交互にスケジュールを設定して同時実行を実現します。 Golang のオペレーティング システム スレッド (OS スレッド) の数は、デフォルトでは CPU コアの数と等しいため、Golang はマルチコア CPU を使用して複数の Goroutine を同時に実行できます。さらに多くの同時実行性が必要な場合は、GOMAXPROCS 環境変数を設定してスレッドの数を増やすこともできます。

ただし、Golang は無制限の同時実行をサポートしていません。各ゴルーチンは特定のリソースを占有するため、同時実行が過剰になるとメモリと CPU の使用量が過剰になり、システムがクラッシュする可能性もあります。したがって、実際のアプリケーションでは、特定の状況に応じて同時実行の量を調整する必要があります。通常、Golang プログラムは数千、さらには数万の Goroutine の同時実行をサポートできますが、これはタスクの種類とプログラムの実行に伴う計算量によっても異なります。

一般に、Golang は同時実行で優れたパフォーマンスを発揮し、Goroutine の使用をサポートして軽量の同時実行を実現しながら、チャネルを介して異なる Goroutine 間の通信と同期を実現します。実際のアプリケーションでは、過剰なリソースの使用やシステムのクラッシュを避けるために、特定の条件に従って同時実行の量を調整する必要があります。

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