go语言并发模型

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GO 语言并发模型

哲学

不要通过共享内存来通信， 应该通过通信来共享内存

进程、线程、协程

进程

  1. 操作系统中最核心的概念是进程。
  2. 进程是“程序执行的一个实例” ，担当分配系统资源的实体。
  3. 进程创建必须分配一个完整的独立地址空间。
  4. 让计算机能够同时处理多个任务，操作系统有了进程的概念， 而且在进程内部，基本可以认为当前系统只有一个进程在运行， 操作系统对此作了非常好的封装。进程间的切换是有操作系统来完成的。

线程

线程是进程的一个执行流，独立执行它自己的程序代码。 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。

线程的问题是：
1）存在线程安全问题，出了问题非常不易定位。
2）进程内部有线程数目的限制。
3）随着并发量的增加，线程生成和切换的成本也变得昂贵。

协程

  1. 协程不同于线程的地方在于协程不是操作系统进行切换， 而是由程序员编码进行切换的，也就是说切换是由程序员控制的， 这样就没有了线程所谓的安全问题。
  2. 所有的协程都共享整个进程的上下文，这样协程间的交换也非 常方便。

缺点：协程的缺点可能是无法利用多核优势。

简而言之：编程语言提供的一种并发机制，不受操作系统的调度，由 程序员来控制。

并发编程难度

并发编程的难度在于协调，而协调就要通过通信。
并发通信模型： 共享数据和消息。

基于内存的消息通信缺点：
我们还能用多线程干活，只是因为我们手里还有加锁机制，
而它可以部分地堵上线程模型的漏洞。讽刺的是，
引入加锁机制解决问题的同时，又带来了新的问题，
所以我们编写多线程程序总会遇上死锁，活锁，优先级反转……等等。

基于消息共享内存的优点：

  1. 抹去共享变量。（解决资源竞争问题）
  2. 异步传递消息。
  3. 可控制。

个人理解： 基于内存的消息通信最大的缺点就是程序员不可控制，它是由 操作系统控制的，而基于消息的并发模型是程序员可以控制的。

go语言并发编程

goroutine 是协程的实现，由Go runtime管理，使用只需要
go 关键字开启。

channel 是goroutine间的传递消息的通道。（类似Unix中的管道）

通道是协程之间的数据传输通道。通道可以在众多的协程之间传递数据，
具体可以值也可以是个引用。通道有两种使用方式。
· 协程可以试图向通道放入数据，如果通道满了，会挂起协程，
直到通道可以为他放入数据为止。
· 协程可以试图向通道索取数据，如果通道没有数据，会挂起协程，
直到通道返回数据为止。

使用

package main

import "fmt"

func Add(ch chan int, x, y int) {
        z := x + y
        // 往channel中写数据
        ch <- z
}

func main() {
        // 定义10个channel
        chs := make([]chan int, 10)

        for i := 0; i < 10; i++ {
                chs[i] = make(chan int)
                // 使用goroutine
                go Add(chs[i], i, 1)
        }

        for i, ch := range chs {
                fmt.Println("chan index", i)
                // 读channel中的数据
                value := <-ch
                fmt.Println("value", value)
        }
}

总结

  • Golang的并发模型是基于消息来共享内存，这种模型的好处就是程序员可以控制并发。