GO语言学习笔记-Goroutines

Roy

2018-06-01

原文，建议理解并发(concurrency)、并行(parallelism)区别后再看这方面的内容。

Goroutines是啥？

Goroutines是一个可以和其他函数或方法并发执行的函数或方法。也可以把它理解为轻量级的线程(roy注:这话听起来和大python中的协程很像啊！)，而创建Goroutine的开销却远远小于线程。因此在大多数的Go程序都可以并发执行成千上万的Goroutine。

Goroutines的优势

Goroutine和线程相比及其节省开销，它们仅需要占用几kb的栈空间，而且栈空间可以根据程序的需要增加或回收。而同样情形下线程占用的栈空间只能被指定并且不可修改。
Goroutine采用多路复用的方式来减少对系统线程的占用。程序中一个线程中可能包含几千个Goroutine，如果任何Goroutine在线程中阻塞比如需要等待用户输入，那么将会创建新的系统线程并把剩下的Goroutine转移到新系统线程中。所有的操作都由运行时自动处理，作为开发人员不用纠结于实现这个的细节了，Go为此提供了清晰的API。
Goroutine之间的通信使用channel，channel被设计用来防止Goroutine之间访问共享内存可能造成的冲突。channel可以理解为Goroutine通信的管道。我们将在后面的文章中讨论channel。

如何启动一个Goroutine

在调用函数或者方法时前面加上go你将启动一个新的Goroutine。

package main

import (  
    "fmt"
)

func hello() {  
    fmt.Println("Hello world goroutine")
}
func main() {  
    go hello()
    fmt.Println("main function")
}

在11行，go hello()启动了一个新的Goroutine，现在hello()函数将和main()函数并发执行，main()函数在其拥有的被称为main Goroutine的Goroutine中执行。

运行上面代码，你将发现只有main function被输出了，搞毛线？我们需要理解Goroutine的２个主要的属性来解释为什么会这样。

当一个新Goroutine开始执行时将会立刻返回。和函数不同，程序并不会等待Goroutine执行结束，而是立刻执行下一行代码并且忽略Goroutine的返回值。
如果main Goroutine结束，那么程序就结束了而且所有的Goroutine都不会运行。

我猜你已经明白为什么我们的Goroutine没有执行了。１１行程序立刻执行了下一行输出了main function而不是等待Goroutine执行结束。main Goroutine执行结束后其他代码没有机会执行，所以helloGoroutine没机会执行。

现在我们修复这个问题：

package main

import (  
    "fmt"
    "time"
)

func hello() {  
    fmt.Println("Hello world goroutine")
}
func main() {  
    go hello()
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("main function")
}

13行我们调用time包中的Sleep方法，这样main Goroutine被阻塞１秒钟，程序结束前go hello()有足够的时间执行。所以这个程序先输出Hello world goroutine，然后输出main function。

在main Goroutine中使用Sleep来等待其他Goroutine执行完毕仅仅是用来方便理解Goroutine如何工作，Channel才是用来阻塞main Goroutine等待其他Goroutine执行完毕的主要方式。我们将在下一篇文章解释。

启动多个Goroutine

让我们写个启动多个Goroutine的程序来更好的理解：

package main

import (  
    "fmt"
    "time"
)

func numbers() {  
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        time.Sleep(250 * time.Millisecond)
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
}
func alphabets() {  
    for i := 'a'; i <= 'e'; i++ {
        time.Sleep(400 * time.Millisecond)
        fmt.Printf("%c ", i)
    }
}
func main() {  
    go numbers()
    go alphabets()
    time.Sleep(3000 * time.Millisecond)
    fmt.Println("main terminated")
}

上面的程序启动了２个Goroutine，这２个Goroutine并发执行。numberssleep　250毫秒后输出1然后再次sleep输出2，直到循环结束输出5。同样的alphabets函数输出a到e，每次sleep　400毫秒。main Goroutine启动上面２个Goroutine后sleep 3000毫秒并结束。

程序输出如下:

1 a 2 3 b 4 c 5 d e main terminated

原文最后还有个图解释输出为啥是上面那样，这里roy就不翻译了，不明白的可以自己去原文中查看。