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Go学习(十六):并发编程-协程初使用

分类: golang编程 | 浏览: 152

1.什么是协程?

协程又称为微线程，是一种比线程更加轻量级的存在。 正如一个进程可以拥有多个线程，一个线程也可以拥有多个协程。

2.Goroutine

Go 语言中的协程叫作 Goroutine 。 Goroutine 由 Go 程序运行时（ runtime ）调度和管理， Go 程序会智能地将 Goroutine 中的任务合理地分配给每个 CPU 。创建 Goroutine 的成本很小，每个 Goroutine 的堆栈只有几 kb ，且堆栈可以根据应用程序的需要增长和收缩。

2.1 Coroutine与Goroutine的区别

  • Goroutine 能并行执行， Coroutine 只能顺序执行；
  • Goroutine 可在多线程环境产生， Coroutine 只能发生在单线程。
  • Coroutine 程序需要主动交出控制权，系统才能获得控制权并将控制权交给其他 Coroutine 。
  • Coroutine 的运行机制属于协作式任务处理，应用程序在不使用 CPU 时，需要主动交出 CPU 使用权。如果开发者无意间让应用程序长时间占用 CPU ，操作系统也无能为力，计算机很容易失去响应或者死机。
  • Goroutine 属于抢占式任务处理，和现有的多线程和多进程任务处理非常类似。应用程序对 CPU 的控制最终由操作系统来管理，如果操作系统发现一个应用程序长时间占用 CPU ，那么用户有权终止这个任务。

3.普通函数创建Goroutine

3.1 创建语法

使用 go 关键字创建 Goroutine 时，被调用的函数往往没有返回值，如果有返回值也会被忽略。 如果需要在Goroutine中返回数据，必须使用channel，通过channel把数据从Goroutine中作为返回值传出。 

 // 创建Goroutine
go funcName()

3.2 使用 

 package main
import (
 "fmt"
 "strconv"
 "time"
)
func main() {
 go echoNum("张三")
 go echoNum("李四")
 go echoNum("王五")
 // 睡眠1秒
 time.Sleep(1 * time.Second)
 fmt.Println("运行结束")
}
// 报数
func echoNum(who string)  {
 for i := 1; i < 3; i++ {
  fmt.Println(who + " "+ strconv.Itoa(i))
 }
}

/** 输出
  张三 1
  张三 2
  王五 1
  李四 1
  李四 2
  王五 2
  运行结束
*/

4. 匿名函数创建Goroutine

4.1 创建语法 

 go func(){
  // ...函数体
}()

4.2 使用 

 package main
import (
 "fmt"
 "strconv"
 "time"
)
func main() {
 go func(who string) {
  for i := 1; i < 3; i++ {
   fmt.Println(who + " "+ strconv.Itoa(i))
  }
 }("张三")
 go func(who string) {
  for i := 1; i < 3; i++ {
   fmt.Println(who + " "+ strconv.Itoa(i))
  }
 }("李四")
 go func(who string) {
  for i := 1; i < 3; i++ {
   fmt.Println(who + " "+ strconv.Itoa(i))
  }
 }("王五")
 // 睡眠1秒
 time.Sleep(1 * time.Second)
 fmt.Println("运行结束")
}
/** 输出
  张三 1
  张三 2
  王五 1
  王五 2
  李四 1
  李四 2
  运行结束
*/

多个Goroutine随机调度，打印的结果是数字与字母交叉输出

5. 并发运行性能调整

5.1 设置运行的 cpu 数

为了充分了利用多 cpu 的优势，在 Golang 程序中，可以通过 runtime.GOMAXPROCS() 函数 设置运行的 cpu 数目

  • 使用格式 
 runtime.GOMAXPROCS( 逻辑CPU)
//逻辑CPU可以通过 runtime.NumCpu()函数获取

这里的逻辑CPU数量可以有如下几种数值:

数值 含义 示例 < 1 不修改任何数值 runtime.GOMAXPROCS(0) = 1 单核执行 runtime.GOMAXPROCS(1) > 1 多核并发执行 runtime.GOMAXPROCS(4) 4核并发执行

Go 1.5版本之前，默认使用的是单核心执行。从Go 1.5版本开始，默认执行 runtime.GOMAXPROCS（逻辑CPU数量） ,让代码并发执行，最大效率地利用CPU。

GOMAXPROCS 同时也是一个环境变量，在应用程序启动前设置环境变量也可以起到相同的作用。

6.注意事项

  • 所有 Goroutine 在 main() 函数结束时会一同结束。
  • 如果需要在 Goroutine 中返回数据，必须使用 channel ，通过 channel 把数据从 Goroutine 中作为返回值传出。
  • 启动多个 Goroutine 时，会随机调度。

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