Golang

介绍

线程是cpu调度的最小单位，只有不同的线程才能同时在多核cpu上同时运行。但线程太占资源，线程调度开销大。go中的goroutine是一个轻量级的线程，执行时只需要4-5k的内存，比线程更易用，更高效，更轻便，调度开销比线程小，可同时运行上千万个并发。

go语言中开启一个goroutine非常简单，go函数名()，就开启了个线程。

默认情况下，调度器仅使用单线程，要想发挥多核处理器的并行处理能力，必须调用runtine.GOMAXPROCS(n)来设置可并发的线程数，也可以通过设置环境变量GOMAXPROCS打到相同的目的。

goroutine

Runtime包中提供了几个与goroutine相关的函数。Gosched()让当前正在执行的goroutine放弃CPU执行权限。调度器安排其他正在等待的线程运行。

请看以下例子：

package main

import (

"runtime"

"fmt"

)

func main(){

go sayHello()

go sayWorld()

var str string

fmt.Scan(&str)

}

func sayHello(){

for i := 0; i < 10; i++{

fmt.Print("hello ")

runtime.Gosched()

}

}

func sayWorld(){

for i := 0; i < 10; i++ {

fmt.Println("world")

runtime.Gosched()

}

}

运行结果

从上面输出结果可知，我们启动了两个线程，其中一个线程输出一句后调用Gosched函数，释放CPU权限；之后另一个线程获得CPU权限。这样两个线程交替获得cpu权限，才输出了以上结果。

runtime.NumCPU()返回了cpu核数，runtime.NumGoroutine()返回当前进程的goroutine线程数。即便我们没有开启新的goroutine。

package main

import (

"runtime"

"fmt"

)

func main(){

fmt.Println(runtime.NumCPU())

fmt.Println(runtime.NumGoroutine())

}

运行结果

runtime.Goexit()函数用于终止当前的goroutine，单defer函数将会继续被调用。

package main

import (

"runtime"

"fmt"

)

func test(){

defer func(){

fmt.Println(" in defer")

}()

for i := 0; i < 10; i++{

fmt.Print(i)

if i > 5{

runtime.Goexit()

}

}

}

func main(){

go test()

var str string

fmt.Scan(&str)

}

运行结果

在这里大家或许有个疑问，下面这两句代码干嘛的呢

var str string

fmt.Scan(&str)

这两句代码是等待输入的意思，在这里用来阻止主线程关闭的。如果没有这两句的话，会发现我们的程序瞬间就结束了，而且什么都没有输出。这是因为主线程关闭之后，所有开启的goroutine都会强制关闭，他还没有来得及输出，就结束了。

但是这样感觉怪怪的。如果有一种机制，在子线程结束的时候通知一下主线程，然后主线程再关闭，岂不是更好，这样就不用无休止的等待了。于是就有了channel。

channel

goroutine之间通过channel来通讯，可以认为channel是一个管道或者先进先出的队列。你可以从一个goroutine中向channel发送数据，在另一个goroutine中取出这个值。

使用make创建

var channel chan int = make(chan int)

// 或

channel := make(chan int)

生产者/消费者是最经典的使用示例。生产者goroutine负责将数据放入channel，消费者goroutine从channel中取出数据进行处理。

package main

import (

"fmt"

)

func main(){

buf:=make(chan int)

flg := make(chan int)

go producer(buf)

go consumer(buf, flg)

}

func producer(c chan int){

defer close(c) // 关闭channel

for i := 0; i < 10; i++{

c

}

}

func consumer(c, f chan int){

for{

if v, ok :=

fmt.Print(v) // 阻塞，直到生产者放入数据后继续读取数据

}else{

break

}

}

f

}

运行结果

可以将channel指定为单向通信。比如

func producer(c chan

defer close(c) // 关闭channel

for i := 0; i < 10; i++{

c

}

}

func consumer(c

for{

if v, ok :=

fmt.Print(v) // 阻塞，直到生产者放入数据后继续读取数据

}else{

break

}

}

f

}

channle可以是带缓冲的。make的第二个参数作为缓冲长度来初始化一个带缓冲的channel:

c := make(chan int, 5)

向带缓冲的channel发送数据时，只有缓冲区满时，发送操作才会被阻塞。当缓冲区空时，接收才会阻塞。

可以通过以下程序调整发送和接收的顺序调试

package main

import (

"fmt"

)

func main(){

c := make(chan int, 2)

c

c

fmt.Println(

fmt.Println(

}

select

如果有多个channel需要监听，可以考虑用select,随机处理一个可用的channel

package main

import (

"fmt"

)

func main(){

c := make(chan int)

quit := make(chan int)

go func(){

for i := 0; i < 10; i++{

fmt.Printf("%d ",

}

quit

}()

testMuti(c, quit)

}

func testMuti(c, quit chan int){

x, y := 0, 1

for {

select{

case c

x, y = y, x+y

case

fmt.Print("\nquit")

return

}

}

}

运行结果

channle超时机制

当一个channel被read/write阻塞时，会被一直阻塞下去，直到channel关闭。产生一个异常退出程序。channel内部没有超时的定时器。但我们可以用select来实现channel的超时机制

package main

import (

"time"

"fmt"

)

func main(){

c := make(chan int)

select{

case

fmt.Println("没有数据")

case

fmt.Println("超时退出")

}

}

运行结果

线程同步

假设现在我们有两个线程，一个线程写文件，一个线程读文件。如果在读文件的同时，写文件的线程向文件中写数据，就会出现问题。为了保证能够正确的读写文件，在读文件的时候，不能进行写入文件的操作，在写入时，不能进行读的操作。这就需要互斥锁。互斥锁是线程间同步的一种机制，用了保证在同一时刻只用一个线程访问共享资源。go中的互斥锁在sync包中。下面是个线程安全的map:

package main

import (

"errors"

"sync"

"fmt"

)

func main(){

m := &MyMap{mp:make(map[string]int), mutex:new(sync.Mutex)}

go SetValue(m)

go m.Display()

var str string

fmt.Scan(&str)

}

type MyMap struct{

mp map[string]int

mutex *sync.Mutex

}

func (this *MyMap)Get(key string)(int, error){

this.mutex.Lock()

i, ok := this.mp[key]

this.mutex.Unlock()

if !ok{

return i, errors.New("不存在")

}

return i, nil

}

func (this *MyMap)Set(key string, val int){

this.mutex.Lock()

defer this.mutex.Unlock()

this.mp[key] = val

}

func (this *MyMap)Display(){

this.mutex.Lock()

defer this.mutex.Unlock()

for key, val := range this.mp{

fmt.Println(key, "=", val)

}

}

func SetValue(m *MyMap){

var a rune

a = 'a'

for i := 0; i< 10; i++{

m.Set(string(a+rune(i)), i)

}

}

运行结果

完