go語言怎麼並發

Go語言透過編譯器執行時（runtime），從語言上支援了並發的特性；並發是透過goroutine完成。 goroutine是一種非常輕量級的實現，可在單一進程中執行成千上萬的並發任務，它是Go語言並發設計的核心。使用go關鍵字就可以創建goroutine,將go聲明放到一個需調用的函數之前，在相同地址空間調用運行這個函數，這樣該函數執行時便會作為一個獨立的並發線程。

本教學操作環境：windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

並髮指在同一時間內可以執行多個任務。並發程式設計意義較廣泛，包含多執行緒程式設計、多進程程式設計及分散式程式等。

Go 語言透過編譯器執行時間（runtime），從語言上支援了並發的特性。 Go 語言的並發透過 goroutine 特性完成。 goroutine 類似於線程，但是可以根據需要建立多個 goroutine 並發工作。 goroutine 是由 Go 語言的運行時調度完成，而執行緒則由作業系統調度完成。

Go 語言也提供 channel 在多個 goroutine 間溝通。 goroutine 和 channel 是 Go 語言秉持的 CSP（Communicating Sequential Process）並發模式的重要實作基礎。

Goroutine 介紹

goroutine 是一種非常輕量級的實現，可在單一進程中執行成千上萬的並發任務，它是Go語言並發設計的核心。

說到底 goroutine 其實就是線程，但是它比線程更小，十幾個 goroutine 可能體現在底層就是五六個線程，而且Go語言內部也實現了 goroutine 之間的記憶體共享。

使用go 關鍵字就可以創建goroutine，將go 聲明放到一個需調用的函數之前，在相同地址空間調用運行這個函數，這樣該函數執行時便會作為一個獨立的並發線程，這種線程在Go語言中則稱為goroutine。

goroutine 的用法如下：

//go 关键字放在方法调用前新建一个 goroutine 并执行方法体
go GetThingDone(param1, param2);
//新建一个匿名方法并执行
go func(param1, param2) {
}(val1, val2)
//直接新建一个 goroutine 并在 goroutine 中执行代码块
go {
    //do someting...
}

因為 goroutine 在多核心 cpu 環境下是並行的，如果程式碼區塊在多個 goroutine 中執行，那麼我們就實現了程式碼的並行。

如果需要了解程式的執行情況，怎麼拿到並行的結果呢？需配合使用channel進行。

channel

channel 是Go語言在語言層級提供的 goroutine 間的通訊方式。我們可以使用 channel 在兩個或多個 goroutine 之間傳遞訊息。

channel 是進程內的通訊方式，因此透過 channel 傳遞物件的過程和呼叫函數時的參數傳遞行為比較一致，例如也可以傳遞指標等。如果需要跨進程通信，我們建議用分散式系統的方法來解決，例如使用 Socket 或 HTTP 等通信協議。 Go語言對於網路方面也有非常完善的支援。

channel 是類型相關的，也就是說，一個 channel 只能傳遞一種類型的值，這個類型需要在宣告 channel 時指定。如果對 Unix 管道有所了解的話，就不難理解 channel，可以將其視為一種類型安全的管道。

定義channel 時，也需要定義傳送到channel 的值的類型，注意，必須使用make 建立channel，程式碼如下所示：

ci := make(chan int)
cs := make(chan string)
cf := make(chan interface{})

回到在Windows 和Linux 出現之前的古老年代，在開發程式時並沒有並發的概念，因為命令式程式設計語言是以串列為基礎的，程式會順序執行每一條指令，整個程式只有一個執行上下文，即一個呼叫棧，一個堆。

並發則表示程式在執行時有多個執行上下文，對應多個呼叫堆疊。我們知道每一個進程在運行時，都有自己的呼叫棧和堆，有一個完整的上下文，而作業系統在調度進程的時候，會保存被調度進程的上下文環境，等該進程獲得時間片後，再恢復該行程的上下文到系統中。

從整個作業系統層面來說，多個進程是可以並發的，那麼並發的價值何在？下面我們先看以下幾個場景。

1) 一方面我們需要靈敏回應的圖形使用者介面，一方面程式還需要執行大量的運算或 IO 密集操作，而我們需要讓介面回應與運算同時執行。

2) 當我們的 Web 伺服器面對大量使用者要求時，需要有更多的「Web 伺服器工作單元」來分別回應使用者。

3) 我們的事務處於分散式環境上，相同的工作單元在不同的電腦上處理著被分片的數據，電腦的CPU 從單核心（core）向多核心發展，而我們的程式都是串列的，電腦硬體的能力沒有發揮。

4) 我們的程式因為 IO 操作被阻塞，整個程式處於停滯狀態，其他 IO 無關的任務無法執行。

從以上幾個例子可以看到，串行程式在許多場景下無法滿足我們的要求。以下我們歸納了並發程序的幾個優點，讓大家認識並發勢在必行：

• 並發能更客觀地表現問題模型；

• 並發可以充分利用CPU 核心的優勢，提高程式的執行效率；

• 並發能充分利用CPU 與其他硬體設備固有的非同步性。

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