Go语言并发编程（一）

　Go语言的特色不得不提的就是并发机制，在C语言中编写非常繁琐复杂的并发程序在Go语言中可以非常便捷。 
　　这几天写并发测试脚本的时候，结合代码和其他大牛的文章学习了一下。把自己的理解写下来。如有错误，请指正。

一、并发与并行

　　Go中并发程序主要通过goroutine和channel来实现。 
　　这里我想先解释一下的是“并发”一词，一开始把并发当做了并行，一直觉得代码有问题，其实这两者并不是一回事。 
　　并发就是：两个队列，同时依次去访问一个资源。而并行：两个队列，分别依次访问两个资源。 
　　简单来说，并发，就像一个人（cpu）喂2个孩子（程序），轮换着每人喂一口，表面上两个孩子都在吃饭。并行，就是2个人喂2个孩子，两个孩子也同时在吃饭。

代码示例

　　以前我们调用多个线程分别打印输出有序的数字时，系统的线程会抢占式地输出， 表现出来的是乱序地输出。而多个goroutine并发执行结果是输出一串有序的数字接着一串有序的数字。示例代码：

var quit chan int = make(chan int)
func loop() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
    quit <- 0
}
func main() {
    // 开两个goroutine跑函数loop, loop函数负责打印10个数
    go loop()
    go loop()
    //保证goroutine都执行完，主线程才结束
    for i := 0; i < 2; i++ {
        <- quit
    }
}

输出结果：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

但我们以前用线程实现的结果是乱序的，比如这样的：

0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9

二、goroutine是如何执行的

　　实际上，默认Go所有的goroutines只能在一个线程里跑，而一个goroutine并不相当于一个线程，goroutine的出现正是为了替代原来的线程概念成为最小的调度单位。（一旦运行goroutine时，先去当前线程查找，如果线程阻塞了，则被分配到空闲的线程，若无空闲线程，就新建一个线程。注意的是，当goroutine执行完毕后，线程不会被回收，而是成为了空闲的线程。） 
　　如果当前goroutine不发生阻塞，它是不会让出CPU给其他goroutine的, 在上面的代码实例中，输出会是一个一个goroutine进行，而如果使用sleep函数，则阻塞掉了当前goroutine, 当前goroutine主动让其他goroutine执行, 所以形成了并发。

代码实例

　　使用goroutine想要达到真正的并行的效果也是可以的，解决方案有两个： 
1、允许Go使用多核(runtime.GOMAXPROCS)

var quit chan int = make(chan int)

func loop() {
    for i := 0; i < 100; i++ { //为了观察，跑多些
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
    quit <- 0
}

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(2) // 最多使用2个核

    go loop()
    go loop()

    for i := 0; i < 2; i++ {
        <- quit
    }
}

2、手动显式调动(runtime.Gosched)

func loop() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        runtime.Gosched() // 显式地让出CPU时间给其他goroutine
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
    quit <- 0
}


func main() {

    go loop()
    go loop()

    for i := 0; i < 2; i++ {
        <- quit
    }
}

执行结果：

0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9

第二种主动让出CPU时间的方式仍然是在单核里跑。但手工地切换goroutine导致了看上去的“并行”。

三、runtime

runtime调度器是个很神奇的东西，但是我但愿它不存在，我希望显式调度能更为自然些，多核处理默认开启。

关于runtime包几个函数： 
Gosched() //让出cpu 
NumCPU()//返回当前系统的CPU核数量 
GOMAXPROCS() //设置最大的可同时使用的CPU核数 
Goexit() //退出当前goroutine(但是defer语句会照常执行)

四、总结

　　默认所有goroutine会在一个原生线程里跑，也就是默认只使用一个CPU核。如果当前goroutine不发生阻塞，它是不会让出CPU时间给其他同线程的goroutines的，这是Go运行时对goroutine的调度，我们也可以使用runtime包来手工调度。 
　　若我们开启多核，当一个goroutine发生阻塞，Go会自动地把与该goroutine处于同一系统线程的其他goroutines转移到另一个系统线程上去，以使这些goroutines不阻塞。从而实现并行效果。

参考自： https://studygolang.com/articles/5463