Go并发编程

Go并发编程

Go

并发

Go并发编程实战

2017.5.1

并发编程基础

串行程序与并行程序

串行程序是指只能被顺序执行的指令列表
并行程序是指可以被并发执行的两个及以上的串行程序的综合体
并发程序与并行程序

并发程序是指可以被同时发起执行的程序，并发程序代表了所有可以实现并发行为的程序
并行程序是指可以在并行的硬件上执行的并发程序

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并发程序内部的交互

并发程序内部可以分为多个部分，每个部分都可以看作是一个串行程序
多个串行程序可能会对共享的资源进行访问，也可能它们之间需要传递一些数据
在这种情况下，我们需要协调它们的执行，这就涉及到了同步
同步的作用是避免在并发访问共享资源时可能发生的冲突，以确保有条不紊地传递数据

在同一时刻，某个资源应该只被一个程序占用
传递数据是并发程序内部的另一种交互方式，也成为并发程序内部的通信
实际上，内部通信的方式不仅仅有同步，也有异步方式对通信进行处理
异步能够让数据不加延迟地发送给数据接收方，即使数据接收方没有做好准备，也不会造成发送方的等待
数据会被临时存放在通信缓存中，通信缓存是一种数据结构，是一种可以同时被多个程序使用的特殊共享资源

多进程编程

进程间通信的方式被称为IPC(Inter-Process Communication)
在Linux中，IPC可以分为三类：

1. 基于通信的IPC方法
   1.1 数据传送：管道pipe传送字节流，消息队列message queue传送结构化的消息对象
   1.2 共享内存：共享内存shared memory最快

2. 基于信号的IPC方法
   信号signal，唯一的一种异步IPC方法

3. 基于同步的IPC方法
   信号量semaphore

Go支持管道、信号、socket

进程

进程process维护了应用程序运行时的内存地址空间、文件和设备的句柄以及线程
进程也是操作系统进行资源分配的一个基本单位

pid := os.Getpid()          // 获取进程ID
ppid := os.Getppid()        // 获取父进程ID

多个进程同时对一个资源进行访问，很可能相互干扰，这种干扰称为竞态条件race condition
Go的并发变成模型更加成熟先进，目标在于大幅减少程序产生竞态条件的可能
执行过程中不能中断的操作称为原子操作atomic operation，所有的系统调用都属于原子操作
只能被串行化访问或执行的某个资源或某段代码称为临界区critical section
保证只有一个进程或线程在临界区之内的做法称为互斥mutex
实现互斥的方法必须确保排他原则，sync包包含了对互斥的支持