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并发的介绍
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golang是天然支持高并发的语言
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并发:同一时间内执行多个任务
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并行:同一时刻执行多个任务
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golang的并发通过goroutine实现,goroutine是用户态的线程,由go的运行时runtime调度,而线程是通过操作系统去调度。
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最终还是放在操作系统的线程去执行,只不过管理(上下文切换)放在用户态,所以开销较小。
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golang提供channel用来在多个goroutine之间进行通信。
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只需要在调用函数前加上 go 关键字 即可开启一个goroutine
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goroutine什么时候结束?
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goroutine对应的函数执行结束了,goroutine就结束了
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main函数执行完毕,由main函数创建的那些goroutine就结束了
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如何等待所有的goroutine结束之后再执行主函数?
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sync.waitGroup对象中有三个方法
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var wg sync.waitGroup
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wg.add(1) //计数器加1
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wg.done()//计数器减1
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wg.wait()//等待所有的goroutine结束
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goroutine与线程
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os线程有固定的栈内存。一般是2MB,一个goroutine的生命周期开始的时候占用的内存是2kb
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goroutine的栈内存不是固定的,可以按需扩大或者缩小,最大1Gb
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goroutine的调度
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G: 即goroutine,里面除了存放本goroutine的信息之外还有与所在的p的绑定等信息。
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M: machine是go运行时对操作系统线程内核线程的虚拟,M与内核线程一般是一一映射的关系,一个goroutine最终是要放到M上
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去运行的。
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P: P管理着一组goroutine队列,P里面会存储当前goroutine运行的上下文环境(函数指针,堆栈地址,以及地址边界),P会对自己管理的goroutine队列做一些调度
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当自己的队列消费完成之后就去全局队列里面取,如果全局队列里也消费完了回去其他P的队列里抢任务。
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P和M一般也是一一对应的,他们的关系是:P管理着一组G挂载在M上运行,当一个G长久阻塞在一个M上时,runtime会新建一个M,阻塞G所在的P会把其他的G挂载在新的M上,
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当旧的G阻塞完成或者认为其已经死掉时,回收旧的M。
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P的个数通过runtime.GOMAXPROC指定,最大256,GO1.5版本后默认为物理线程数,在并发量大的时候最增加一些P和M,但不会太多
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M:N 复用/调度M的goroutine的到N个os线程
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一个操作系统的线程对应多个用户态的goroutine
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狗程序可以同时使用多个操作系统线程
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goroutine和os线程时多对多的关系,即M:N
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select多路复用
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Select 的使用方式类似于之前学到的 switch 语句,它也有一系列 case 分支和一个默认的分支。
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每个 case 分支会对应一个通道的通信(接收或发送)过程。select 会一直等待,直到其中的某个 case 的通信操作完成时,就会执行该 case 分支对应的语句。具体格式如下:
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select {
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case <-ch1:
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//...
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case data := <-ch2:
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//...
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case ch3 <- 10:
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//...
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default:
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//默认操作
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}
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