Golang 协程/线程/进程区别以及 GMP 详解开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的

开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第 14 天，点击查看活动详情

在 Golang 中，协程（goroutine）、线程（thread）和进程（process）是并发编程中的重要概念。让我们逐个介绍它们的区别和特点：

协程（goroutine）：

协程是 Go 语言中的轻量级线程，由 Go 运行时（runtime）管理。
它是一种并发执行的单位，比线程更轻量级，启动和销毁开销较小。
Go 语言使用关键字 go 来启动一个协程，它会在后台运行，与其他协程并发执行。
协程之间通过通道（channel）进行通信，实现数据的传递和同步。
协程可以方便地进行并发编程，但是不能直接利用多核 CPU 的优势，因为默认情况下只会在一个操作系统线程上运行。

线程（thread）：

线程是操作系统调度的基本单位，用于执行程序中的指令。
在操作系统级别，线程是由内核进行调度的。
一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的资源，如内存空间和文件描述符等。
线程之间可以通过共享内存进行通信，但需要额外的同步机制来避免竞态条件和数据访问冲突。
在多核 CPU 上，多个线程可以并行执行，利用了多核的优势。

进程（process）：

进程是操作系统中运行的一个程序的实例。
进程是独立的、隔离的执行环境，拥有自己的内存空间和系统资源。
进程之间通常通过进程间通信（IPC）机制进行通信，如管道、信号量、套接字等。
进程之间的切换开销较大，但它们提供了更高的隔离性和安全性。

Golang 的运行时系统使用了 GMP（Goroutine Message Passing）模型来管理协程的调度和执行。下面是对 GMP 的一些详细解释：

GMP 是 Golang 运行时系统中的一种并发模型，用于实现协程的调度和管理。

GMP 模型将协程（goroutine）映射到操作系统线程（OS thread）上，使得多个协程可以在多个操作系统线程上并发执行。

在 GMP 模型中，有三种类型的实体：

Goroutine（协程）：代表可执行的代码块，是 Golang 并发的基本单位。
M（操作系统线程）：代表操作系统线程，负责执行协程。
P（处理器上下文）：代表处理器上下文，负责调度协程到操作系统线程上执行。

在 GMP 模型中，存在一个全局运行队列（global runqueue）和每个 M 对应的本地运行队列（local runqueue）。

当一个 M 空闲时，它会从全局运行队列中获取一个协程，并将其放入本地运行队列，然后执行该协程。
如果本地运行队列为空，M 会去全局运行队列获取协程。
当一个协程被阻塞（如等待 I/O 操作完成）时，M 会释放操作系统线程，允许其他协程执行。
当一个协程被唤醒时，M 可能会重新获取操作系统线程，并执行该协程。

具体代码实例：

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
	"sync"
)

func main() {
	// 协程示例
	go hello()

	// 线程示例
	var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(1)
	go func() {
		defer wg.Done()
		fmt.Println("This is a thread")
	}()

	// 进程示例
	fmt.Println("This is a process")

	// 等待协程和线程执行完毕
	wg.Wait()
}

func hello() {
	fmt.Println("Hello, goroutine!")
}

func init() {
	// 设置 GOMAXPROCS（操作系统线程数）为 1，以模拟单线程模式
	runtime.GOMAXPROCS(1)
}

我们使用了 go 关键字来启动一个协程，执行了一个简单的 hello 函数。同时，我们使用了 sync.WaitGroup 来等待线程的执行完成。在 init 函数中，我们将 GOMAXPROCS 设置为 1，以模拟单线程模式。

请注意：具体的并发模型和调度行为取决于 Golang 运行时系统的实现，可能会因不同版本和配置而有所不同。以上代码只是一个简单示例，用于演示协程、线程和进程的区别，并介绍了 GMP 的基本概念。

Golang 协程/线程/进程 区别以及 GMP 详解

Golang 协程/线程/进程区别以及 GMP 详解