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Go并发

冰山2019-02-14【Go语言】人已围观

简介1.并发
1.1并发概述
1.2进程并发
1.3线程并发
1.4协程并发
1.5Go并发
2.Goroutine
2.1Goroutine定义
2.2Goroutine的创建
2.3Goroutine特性
3.channel管道
3.1定义channel变量
3.2无缓冲的channel
3.3有缓冲的channel
3.4关闭channel
4.读写锁与互斥锁
4.1死锁
4.2互斥锁
4.3读写锁

1.并发

1.1并发概述

简而言之，所谓并发编程是指在一台处理器上“同时”处理多个任务。

随着硬件的发展、使用人数的快速增长，并发程序变得越来越重要。Web服务器会一次处理成千上万的请求。平板电脑和手机app在渲染用户画面同时还会后台执行各种计算任务和网络请求。即使是传统的批处理问题--读取数据，计算，写输出--现在也会用并发来隐藏掉I/O的操作延迟以充分利用现代计算机设备的多个核心，计算机的性能每年都在以非线性的速度增长。

宏观的并发是指在一段时间内，有多个程序在同时运行。

并发在微观上，是指在同一时刻只能有一条指令执行，但多个程序指令被快速的轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果，但在微观上并不是同时执行的，只是把时间分成若干段，使多个程序快速交替的执行。

1.2进程并发

让我们先来思考一个问题，在使用进程实现并发时会出现什么问题呢？
1）系统开销比较大，占用资源比较多，开启进程数量比较少。
2）在unix/linux系统下，还会产生“孤儿进程”和“僵尸进程”。

在操作系统运行过程中，可以产生很多的进程。在unix/linux系统中，正常情况下，子进程是通过父进程fork创建的，子进程再创建新的进程。并且父进程永远无法预测子进程到底什么时候结束。当一个进程完成它的工作终止之后，它的父进程需要调用系统调用取得子进程的终止状态。

孤儿进程

孤儿进程: 父进程先于子进程结束，则子进程成为孤儿进程，子进程的父进程成为init进程，称为init进程领养孤儿进程。

僵尸进程

僵尸进程: 进程终止，父进程尚未回收，子进程残留资源（PCB）存放于内核中，变成僵尸（Zombie）进程。

Windows下的进程和Linux下的进程是不一样的，它比较懒惰，从来不执行任何东西，只是为线程提供执行环境。然后由线程负责执行包含在进程的地址空间中的代码。当创建一个进程的时候，操作系统会自动创建这个进程的第一个线程，成为主线程。

1.3线程并发

LWP：light weight process 轻量级的进程，本质仍是进程 (Linux下)

进程：独立地址空间，拥有PCB ，最小分配资源单位，可看成是只有一个线程的进程

线程：有独立的PCB，但没有独立的地址空间(共享)，最小的执行单位

区别：在于是否共享地址空间。独居(进程)；合租(线程)

Windows系统下，可以直接忽略进程的概念，只谈线程。因为线程是最小的执行单位，是被系统独立调度和分派的基本单位。而进程只是给线程提供执行环境。

1.4协程并发

协程：coroutine，也叫轻量级线程。与传统的系统级线程和进程相比，协程最大的优势在于“轻量级”。可以轻松创建上万个而不会导致系统资源衰竭。而线程和进程通常很难超过1万个。这也是协程别称“轻量级线程”的原因。

一个线程中可以有任意多个协程，但某一时刻只能有一个协程在运行，多个协程分享该线程分配到的计算机资源。

多数语言在语法层面并不直接支持协程，而是通过库的方式支持，但用库的方式支持的功能也并不完整，比如仅仅提供协程的创建、销毁与切换等能力。如果在这样的轻量级线程中调用一个同步 IO 操作，比如网络通信、本地文件读写，都会阻塞其他的并发执行轻量级线程，从而无法真正达到轻量级线程本身期望达到的目标。

在协程中，调用一个任务就像调用一个函数一样，消耗的系统资源最少！但能达到进程、线程并发相同的效果。在一次并发任务中，进程、线程、协程均可以实现。从系统资源消耗的角度出发来看，进程相当多，线程次之，协程最少。