这是我参与「第五届青训营」笔记创作活动的第11天

语言进阶

并发并行

Go可以充分发挥多核优势，高效运行。从多线程程序运行的角度看，并发是多线程在一个核的CPU上运行，其主要通过时间片的切换来实现同时运行的状态。广义上的并发，可以理解为系统对外的一种特征或者能力。并行则是直接利用多核实现多线程的同时运行，多线程程序在多个核的CPU上运行。并行可以理解为实现并发的一种手段。Go语言实现了并发性能极高的调动模型，然后通过高效的调度，可以最大限度地利用资源，充分发挥多核计算机的优势。可以理解为，Go语言就是为并发而生的。

Goroutine

Go语言的并发模型是基于协程（goroutine）的。协程是轻量级的线程，由Go语言运行时（runtime）管理，它可以在一个线程中并发执行多个协程，而不像传统的线程模型那样需要创建和管理多个线程。在Go语言中，通过使用关键字 go，可以创建一个新的协程来并发执行一个函数。例如：

func foo() {
    fmt.Println("hello, world")
}

func main() {
    go foo()
    fmt.Println("main function")
}

在这个例子中，foo() 函数被放在一个协程中执行，main() 函数则继续执行。在协程中执行的代码可以与主程序并行运行，而不会阻塞主程序的执行。

Go语言还提供了基于通道（channel）的并发机制，用于协程之间的通信和同步。通道可以看作是一个线程安全的队列，协程可以通过通道来发送和接收数据。例如：

func main() {
    ch := make(chan int)
    go func() {
        ch <- 1
    }()
    fmt.Println(<-ch)
}

在这个例子中，主协程创建了一个通道 ch，然后创建了一个新的协程，这个协程向通道 ch 中发送了一个整数值 1。主协程在通道 ch 中接收到这个整数值，并打印出来。

通过这种基于协程和通道的并发模型，Go语言可以方便地实现高并发的程序。

当一个Go程序启动时，它会自动创建一个主协程（也称为主goroutine）。主协程执行main()函数，然后可以创建其他协程来并发执行其他函数。

Go语言的协程采用了M:N线程模型，即多个协程（M）可以在多个操作系统线程（N）上执行。这意味着，一个Go程序中的所有协程可以共享同一个线程池，减少了创建和销毁线程的开销，从而提高了程序的性能。

在协程之间通信和同步的主要机制是通道。通道是一种先进先出（FIFO）的数据结构，支持在协程之间传递数据。通道既可以用于同步，也可以用于异步通信。通道也可以有缓冲，这样在通信时就不需要等待接收方接收数据。

Go语言还提供了一些同步原语，如互斥锁和条件变量，用于保护共享资源的访问。互斥锁和条件变量是阻塞式的，当协程尝试获取锁时，如果锁已被其他协程占用，则会被阻塞，直到锁被释放。

Go语言的并发模型使得编写高效的并发程序变得非常容易。通过协程和通道，我们可以将程序中的不同部分分解为并发执行的独立任务，从而实现高并发和高吞吐量。

Go语言进阶1 | 青训营笔记

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