Go语言Goroutinue和管道效率详解

goroutinue基本介绍

进程和线程说明

• 进程介绍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

• 线程只是进程的一个执行实例或流程,是程序执行的最小单元

• 一个进程可以有多个线程,但是一个线程只能对应一个进程

• 同一个进程中的多个线程可以并发执行

• 程序:运行起来的应用程序就称为进程，也就是当程序不运行的时候我们称为程序，当程序运行起来他就是一个进程，通俗的理解就是不运行的时候是程序，运行起来就是进程。程序只有一个，但是进程有多个

并发和并行

• 并发:多个任务依次执行，执行过程中多个任务可以替换执行，在某一个时刻是一个任务在执行，但是在某个时间段内是多个任务在执行。

• 并行:多个任务没有顺序，同时执行，最终的执行结果跟耗时最长的任务有关

• 串行:多个任务依次执行，上一个任务没有完成时不能执行后续的任务，最明显的同步执行过程

同步和异步

• 同步:描述的就是串行执行过程，多个任务按照顺序依次执行的过程

• 异步:描述的就是并发和并行的过程，就是多个任务在一个时间段内同时执行，每个任务都不会等待其他任务执行完成后执行

Go协程和Go主线程

Go主线程:一个Go线程上,可以起多个协程,协程是轻量级的线程

go协程特点

• 有独立的栈空间

• 共享程序堆空间

• 调度由用户控制

• 协程是轻量级的线程

goroutinue基本使用

实验代码

package main
import (
"fmt"
"runtime"
"strconv"
"time"
)
func main() {
//编写一个函数,每隔1s输出"hello,world"
//要求主线程和gorutine同时执行
go test()
//在主线程中,开启一个goroutine,该协程每隔1s输出"hello,world"
for i:=1;i<=10 ; i++ {
fmt.Println("main() hello world", strconv.Itoa(i))
time.Sleep(time.Second)
}
//查询Golang运行的cpu数
fmt.Println(runtime.NumCPU()) //4
//设置Golang运行的cpu数
//runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()-1)//3
}
func test(){
for i:=1;i<=10 ; i++ {
fmt.Println("test() hello world",strconv.Itoa(i))
time.Sleep(time.Second)
}
}

效果图

执行流程图

goroutinue的调度模型

MPG

MPG运行状态1

MPG运行状态2

管道(channel)

不同协程之间如何通讯

• 全局变量加锁同步

• channel

使用全局变量加锁同步改进程序

• 因为没有对全局变量加锁,因此会出现资源夺取问题,代码会出现错误,提示concurrent map writes

• 加入互斥锁

全局变量加锁同步缺陷

• 主线程在等待所有goroutine全部完成的时间很难确定

• 如果主线程休眠时间长了,会加长等待时间,如果等待时间短了,可能还有goroutine处于工作状态,这时也会随着主线程的结束而结束

• 不利于多个协程对全局变量的读写操作

管道基本介绍

• 管道本质介绍一个数据结构-队列

• 数据是先进先出

• 线程安全,无需加锁

• 管道有类型

管道基本使用 声明和定义

管道关闭和遍历

关闭

使用内置函数close可以关闭channel,关闭后,就不能写入数据,但可读

遍历

• 在使用for--range遍历时,如果channel没有关闭,则回出现deadlock错误

• 在使用for--range遍历时,如果channel已经关闭,则会正常遍历数据

代码

package main
import "fmt"
func main() {
//定义管道
var intChan chan int
intChan =make(chan int,3)
//写入数据
intChan<-10
intChan<-20
intChan<-30
//遍历
close(intChan) //关闭管道
for value := range intChan {
fmt.Printf("％d\t",value) //102030
}
}

管道注意事项

-`channel可以声明为只读,或者只写性质

• 使用select可以解决从管道取数据的阻塞问题

• goroutine中使用recover,解决协程中出现panic,导致程序崩溃问题

综合案例

package main
import "fmt"
func main() {
numChan := make(chan int, 2000)
resChan := make(chan int, 2000)
exitChan := make(chan bool, 8)
go putNum(numChan) //存放数据
//开启八个协程
for i := 0; i < 8; i++ {
go add(numChan, resChan, exitChan)
}
go func() {
for i:=0;i<8 ;i++  {
<-exitChan
}
close(resChan)
}()
for i := 1; i <=2000 ; i++ {
fmt.Printf("resChan[％d]=％d\n", i, <-resChan)
}
}
func putNum(numChan chan int) {
for i := 1; i <= 2000; i++ {
numChan <- i
}
close(numChan)
}
func add(numChan chan int, resChan chan int, exitChan chan bool) {
for {
n,ok := <-numChan
if !ok{
break
}
res := 0
for i := 1; i <= n; i++ {
res += i
}
resChan <- res
}
exitChan<-true
}

来源：https://juejin.cn/post/7146113493295431716