Goroutine: Go语言的并发特性
Goroutine是Go语言并发编程的核心特性之一,它是一种轻量级的并发执行单元,相比传统的线程和进程,Goroutine具有更小的内存占用和更高的创建数量限制。本文将深入探讨Goroutine的特性和用法。
什么是Goroutine?
Goroutine是Go语言并发设计的核心概念,有人将其称之为go程。Goroutine看起来很像协程(coroutine),但在底层实现上不同,Goroutine比传统线程更小,执行一个Goroutine只需要很少的栈内存(大约4~5KB),并且Go语言内部会帮助管理Goroutine之间的内存共享。因此,Go语言可以轻松地运行成千上万个并发任务,而且比线程更易用、更高效、更轻便。
Goroutine的特点包括:
- 轻量级:Goroutine的内存占用较小,可以同时运行大量的Goroutine。
- 并发支持:Goroutine可以并发执行,充分利用多核处理器的性能。
- 自动调度:Goroutine的调度由Go语言的运行时系统自动完成,开发人员无需过多关注执行细节。
- 内存共享:Goroutine之间的内存共享由Go语言自动处理,避免了开发者手动处理锁的复杂性。
创建Goroutine
在Go语言中,创建一个Goroutine非常简单,只需在函数调用语句前添加go关键字即可。调度器会自动将这个函数安排到合适的系统线程上执行。
下面是一个简单的例子,演示了如何创建并发执行的Goroutine:
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func newTask() {
i := 0
for {
i++
fmt.Printf("new goroutine: i = %d\n", i)
time.Sleep(1 * time.Second) //延时1s
}
}
func main() {
//创建一个 goroutine,启动另外一个任务
go newTask()
i := 0
//main goroutine 循环打印
for {
i++
fmt.Printf("main goroutine: i = %d\n", i)
time.Sleep(1 * time.Second) //延时1s
}
}
在上述代码中,我们使用go关键字创建了一个Goroutine,并发执行newTask()函数。同时,main函数也在一个单独的Goroutine中运行,我们将其称为"main goroutine"。
主Goroutine退出后的影响
当主Goroutine退出时,其它的工作Goroutine也会自动退出。这是因为主Goroutine的退出会导致整个Go程序的退出,Go语言不会等待其它Goroutine继续运行。
下面是一个示例代码,演示了主Goroutine退出后其他Goroutine的影响:
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func newTask() {
i := 0
for {
i++
fmt.Printf("new goroutine: i = %d\n", i)
time.Sleep(1 * time.Second) //延时1s
}
}
func main() {
//创建一个 goroutine,启动另外一个任务
go newTask()
fmt.Println("main goroutine exit")
}
在上述代码中,主Goroutine在输出"main goroutine exit"后就退出了,这导致程序立即终止,而不会等待newTask()函数的Goroutine继续执行。
使用Goexit函数终止Goroutine
Go语言提供了runtime.Goexit()函数,可以立即终止当前的Goroutine的执行。当一个Goroutine调用了Goexit()函数后,调度器会确保执行所有已注册的defer延迟调用,然后终止当前Goroutine的执行。
下面是一个示例代码,演示了如何使用Goexit()函数终止当前的Goroutine:
package main
import (
"fmt"
"runtime"
)
func main() {
go func() {
defer fmt.Println("A.defer")
func() {
defer fmt.Println("B.defer")
runtime.Goexit() // 终止当前Goroutine
fmt.Println("B") // 不会执行
}()
fmt.Println("A") // 不会执行
}()
// 死循环,目的是让主Goroutine不会退出
for {
}
}
在上述代码中,我们创建了一个匿名的Goroutine,并在其内部嵌套了另一个匿名的函数。在这个嵌套的函数中,我们调用了runtime.Goexit()函数,这会立即终止当前的Goroutine的执行,不再继续执行后面的代码。
总结
Goroutine是Go语言强大的并发特性,它让并发编程变得简单、高效。通过使用go关键字,我们可以轻松地创建并发执行的Goroutine。此外,通过调用runtime.Goexit()函数,我们可以终止当前Goroutine的执行,但要注意这可能会影响程序的整体行为。在编写并发代码时,我们应该充分利用Goroutine和channel,避免显式锁,以简化并发程序的编写和维护。