Go: 并发模型详解

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Go语言的并发模型是基于CSP(Communicating Sequential Processes)理论的,该理论的核心思想是通过通信来共享内存,而不是通过共享内存来通信。

1_o1kr3Y49GZjcyKAT2nEGJg.png 在Go语言中,并发主要依靠两个概念:

  • Goroutine:轻量级的线程,由go关键字启动。
  • Channel:用于 goroutine 之间通信的管道。

Goroutine

Goroutine 是 Go 语言中实现并发的核心机制。它是一种轻量级的线程,拥有自己的栈空间和程序计数器,但与系统线程相比,它具有以下特点:

  • 创建和销毁成本低:Goroutine 的创建和销毁只需很少的系统资源,因此可以轻松创建大量的 Goroutine。
  • 调度:Go 语言的运行时会自动调度 Goroutine 在多个 CPU 上执行,充分利用多核 CPU 的资源。
  • 非抢占式:Goroutine 是非抢占式的,这意味着它不会抢占其他 Goroutine 正在运行的 CPU 时间。

Channel

Channel 是 Go 语言中用于 goroutine 之间通信的管道。它可以用来传递数据、同步执行等。

Channel 具有以下特点:

  • 类型化:Channel 可以是特定类型的,这意味着只能发送和接收该类型的数据。
  • 容量:Channel 可以有容量限制,这意味着它可以同时存储一定数量的数据。
  • 阻塞:Channel 可以是阻塞的,这意味着如果尝试从空 Channel 中接收数据或向满 Channel 中发送数据,操作将会阻塞,直到有数据可供接收或有空间可供发送。

Goroutine 和 Channel 的配合使用

Goroutine 和 Channel 可以配合使用来实现各种并发编程模式。以下是一些常见的例子:

  • 生产者-消费者模式:一个或多个生产者 goroutine 向 Channel 中发送数据,一个或多个消费者 goroutine 从 Channel 中接收数据。
  • 管道流水线:多个 goroutine 组成一个流水线,每个 goroutine 负责处理一部分数据,并将处理结果传递给下一个 goroutine。
  • 工作池:一个或多个 goroutine 组成一个工作池,用于处理来自外部的请求。

总结

Go 语言的并发模型是基于 CSP 理论的,通过 Goroutine 和 Channel 的配合使用,可以轻松地实现各种并发编程模式。这种并发模型具有高效、易用等特点,是 Go 语言的一大优势。

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