GO学习笔记(18) - 并发编程(1) - 理解goroutine与channel

目录

  • 进程、线程与协程
  • 并发模模型介绍
  • GO并发编程介绍

进程、线程与协程

进程和线程
  • 进程是程序在操作系统中的一次执行过程,系统进行资源分配和调度的一个独立单位
  • 线程是进程的一个执行实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位
  • 一个进程能创建和撤销多个线程;同一进程中多个线程之间可以并发执行
并发和并行
  • 多线程程序在一个核的CPU上运行,就是并发
  • 多线程程序在多个核的cpu上运行,就是并行
协程和线程
  • 协程:独立的栈空间,共享堆空间,调度由用户自己控制,本质上类似于用户级线程,这些用户级线程的调度也是自己实现(goroutine)
  • 线程:一个线程上可以跑多个协程,协程是轻量级的线程

并发编程模式

传统的并发编程

传统的多线程编程实际上是使用的ShreadMemory的方式来推动程序的前进,我们认为每new一个thread的方式就是共享内存,我们可理解为:有并发的地方就有竞争,传统多线程的并发模式使用locks(锁),condition variable(条件变量)等同步原语来强制规定了进程的推进顺序,而这些同步原语本质上都是使用了在各个线程都可见的锁来实现,有一种全局变量的味道。

CSP并发模型

CSP模型是上个世纪七十年代提出的,用于描述两个独立的并发实体通过共享的通讯 channel(管道)进行通信的并发模型。它由并发执行实体(进程,线程或协程),和消息通道组成,实体之间通过消息通道发送消息进行通信。CSP 模型关注的是消息发送的载体,即通道,而不是发送消息的执行实体。

CSP:全称Communicating Sequential Processes ,翻译成中文是顺序通信进程。

Go 语言的并发模型参考了 CSP 理论,其中执行实体对应的是 goroutine, 消息通道对应的就是 channel。

CSP并发模型

GO并发编程

概述

goroutine 奉行通过通信来共享内存,而不是共享内存来通信。go依赖于称为CSP的并发模型。CSP模式中的process是在go语言上的表现就是 goroutine 是实际并发执行的实体,每个实体之间是通过channel通讯来实现数据共享 。

goroutine底层是使用协程(coroutine)实现并发,main函数本身也是一个goroutine。

goroutine

创建一个Gorountine

package main

import "fmt"

func pringHello()  {
    fmt.Println("Hello world!")
}

func main() {
    fmt.Printf("main execution stated")

    //创建了一个go routine
    go pringHello()

    fmt.Printf("main execution stopped")
}

channel

goroutine之间经常需要进行通信,管道channel就是goroutine之间的通信连接,它可以让一个goroutine发送特定值到另一个goroutine的通信机制。每一个管道都有具体类型,这叫做管道的元素类型,它规定了通过这个管道能发送和接收的数据类型。

channel特点

  • 类似unix中管道(pipe)
  • 先进先出
  • 线程安全
  • 线程安全,多个goroutine同时访问,不需要加锁
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