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为什么要使用 goroutines 取代 threads

为什么要使用 goroutines 取代 threads

介绍

goroutines 和 threads 都是为了并发而生。准确的说,并不能说 goroutines 取代 threads。因为其实 goroutines 是建立在一组 threads 之上。将多路并发执行的能力复用在 threads 组上。当某一个 goroutine 需要运行时,会自动将它挂载到一个 thread 上。而且这一系列的调度对开发者是黑盒,无感知的。

goroutines 对比 threads 的优势

  • 开销非常便宜,每个 goroutine 的堆栈只需要几kb,并且可以根据应用的需要进行增长和缩小。
  • 一个 thread 可以对应多个 goroutine,可能一个线程就可以处理上千个 goroutine。如果该线程中有 goroutine 需要被挂起,等待用户输入,那么会将其他需要运行的 goroutine 转移到一个新的 thread 中。所有的这些都被抽象出来,开发者只要面对简单的 API 就可以使用。

使用 goroutine

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func hello() {
	fmt.Println("hello goroutine\r")
}
func main() {
	go hello()
	time.Sleep(1 * time.Second)
	fmt.Println("main function\r")
}

复制代码

细心的同学一定会问到为什么需要执行 time.Sleep(1 * time.Second) 这句话。因为:

  • 当创业一个 goroutine 的时候,会立即返回,执行下语句,而且忽悠所有 goroutine 的返回值;
  • 如果主 goroutine 退出,则其他任何 goroutine 将不会被执行;
  • 如果你注释 Sleep 这句话,再运行一次,将会看不到 hello goroutine输出。

多个 goroutine

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func numbers() {
	for i := 1; i <= 5; i++ {
		time.Sleep(500 * time.Millisecond)
		fmt.Printf("%d ", i)
	}
}
func alphabets() {
	for i := 'a'; i <= 'c'; i++ {
		time.Sleep(1000 * time.Millisecond)
		fmt.Printf("%c ", i)
	}
}
func main() {
	go numbers()
	go alphabets()
	time.Sleep(3000 * time.Millisecond)
	fmt.Println("main terminated")
}
复制代码

输出为:

a 1 b 2 c 3 d 4 e 5 main terminated
复制代码

下面表格描述多个 goroutine 执行的时序,可以看出多个 goroutine 是同时进行的。

  • numbers goroutine
0ms 500ms 1000ms 1500ms 2000ms 2500ms
1 2 3 4 5
  • alphabets goroutine
0ms 400ms 800ms 1200ms 1600ms 2000ms
a b c d e
  • main goroutine
0ms 400ms 500ms 800ms 1000ms 1200ms 1500ms 1600ms 2000ms 2500ms 3000ms
a 1 b 2 c 3 d 4(e) 5

参考

Part 21: Goroutines

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