协程(goroutine)和线程(thread),对比理解下

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协程(goroutine)和线程(thread)都可以用于并发编程,但它们之间有一些重要的区别。下面是协程和线程的一些区别以及协程为什么可以拥有比较高的并发能力:

1. 轻量级

  • 协程:协程是由用户态管理的轻量级线程。创建和销毁协程的成本很低,通常只需要几千字节的内存空间。

  • 线程:线程由操作系统内核管理,创建和销毁线程的成本相对较高,通常需要几兆字节的内存空间。

2. 并发数量

  • 协程:由于协程是用户态管理的,可以轻松创建成千上万个协程而不会带来太大的负担,因此协程的并发数量通常可以达到数以千计。

  • 线程:由于线程由操作系统内核管理,创建过多的线程会带来较大的系统开销,因此线程的并发数量受到硬件和操作系统的限制,一般在数百至数千个之间。

3. 切换成本

  • 协程:协程的切换是由用户态的调度器完成的,切换成本较低,通常只需要几微秒。

  • 线程:线程的切换由操作系统内核完成,切换成本较高,通常需要几十微秒甚至更长时间。

4. 阻塞模型

  • 协程:协程通常采用非阻塞的调度模型,可以通过协作式调度在协程之间进行切换。

  • 线程:线程通常采用阻塞的调度模型,当一个线程阻塞时,操作系统会将CPU调度给其他线程执行。

5. 并发编程模型

  • 协程:协程采用了轻量级的并发编程模型,通常使用消息传递或共享内存的方式进行协作。

  • 线程:线程采用了重量级的并发编程模型,通常使用共享内存的方式进行线程间通信。

6. 并发性能

  • 协程:由于协程的轻量级和低成本,以及非阻塞的调度模型,可以实现更高效的并发编程,适用于I/O密集型和并发量较大的场景。

  • 线程:线程的并发性能受到硬件和操作系统的限制,适用于CPU密集型和需要更精细的线程控制的场景。

综上所述,协程相对于线程而言具有更低的成本、更高的并发数量、更快的切换速度和更灵活的阻塞模型,因此可以实现更高效的并发编程。在Go语言中,协程(goroutine)是一种非常强大的并发编程工具,为开发者提供了一种简单而高效的并发编程方式。