第二节课之Go语言并发

并发与并行 并发指的是多线程程序在一个核的CPU上交替运行，而并行则指多线程程序在多个核的CPU上分别运行，其目的都是为了表现得像同时运行程序的不同线程。
协程与线程 在Go语言开发中，主要使用协程Goroutine来实现并发。其中，协程是一种用户态的轻量级线程，调度完全由用户控制，可以无需加锁访问，因而上下文切换更快。正如一个线程可以有多个协程，一个进程也可以单独拥有多个协程；线程进程都是同步机制，而协程则是异步机制。协程能保留上一次调用的状态，每次重入时，就重新进入上一次调用的状态，以保证上下文切换的前后一致。
通道 Go语言的并发，通过通信共享内存而非通过共享内存实现通信。在Go语言中，即利用channel通道，实现在两个Goroutine之间传递一个指定类型的值来同步运行和通讯。默认情况下，通道是不带缓冲区的。发送端发送数据，同时必须有接收端相应的接收数据，此时发送方会被阻塞直到某个接收方获取到一个值。而在创建通道时，可以增加一个参数指定缓冲区大小，对于带缓冲区的通道，发送方则会阻塞直到发送的值被拷贝到缓冲区内；若缓冲区已满，则发送方需等待有接收方获取到缓冲区内的值释放空间。
共享锁与 sync 包 在并发实现中，也有一种锁机制，即在访问某一数据时，不能同时有多个线程访问，否则会造成数据更改丢失或数据不一致的问题，这就需要在访问数据时加锁以免被额外访问。 sync.Mutex 实现了 Lock() 与 Unlock() 方法，保证数据同时只能有一个锁存在。 sync.RWMutex 则是一个读写互斥锁，除了 Lock() 与 Unlock() 方法，还具备 RLock() 与 RUnlock() 方法，可以实现并发读取，但一般仅在频繁读取和不频繁写入的场景里运用。 sync.WaitGroup 则用于同步，可以让程序等待一组协程全部执行完成后再执行后续代码，避免协程执行完成的先后顺序影响程序运行效果。

示例代码1 此代码为协程的使用示例，此函数会分别创建两个通道。之后再运行两个协程，一个负责向 src 通道里传递数据，另一个则负责从 src 数据里遍历取出数据并向 dest 通道传递。最后一层循环是遍历 dest 通道的数据将其打印。

func calSquare() {
    src := make(chan int)
    dest := make(chan int, 3)

    go func() {
        defer close(src)
        for i := 0; i < 10; i++ {
            src <- 1
        }
    }()
    go func() {
        defer close(dest)
        for i := range src {
            dest <- i * i
        }
    }()

    for i := range dest {
        println(i)
    }
}

示例代码2 本示例代码演示了锁的运用。在不启用锁时，因为有2000个协程都要对数据执行加1操作，极可能存在并发操作的时刻，最后的结果会小于2000不符预期。而有了加锁放锁操作的保障，最后的结果则是稳定在2000，符合预期。

var (
    x    int64
    lock sync.Mutex
)

func addWithLock() {
    for i := 0; i < 2000; i++ {
        lock.Lock()
        x += 1
        lock.Unlock()
    }
}

func addWithoutLock() {
    for i := 0; i < 2000; i++ {
        x += 1
    }
}

func Add() {
    x = 0
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go addWithoutLock()
    }
    time.Sleep(time.Second)
    println("WithoutLock:", x)

    x = 0
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go addWithLock()
    }
    time.Sleep(time.Second)
    println("WithLock", x)
}

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