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Go语言中的协程和并发:理解其内部运作原理
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Go语言是一门带有协程和并发特性的编程语言,这让它在处理高并发场景下更加高效和灵活。但是,要理解Go语言中的协程和并发,需要了解一些其内部运作原理。
协程是一种比线程更轻量级的并发实现,它可以在一个线程中同时运行多个协程,而不需要创建多个线程,这对于CPU密集型的任务和IO密集型的任务都非常有效。
在Go语言中,协程被称为Goroutine(简称Goroutine)。Goroutine是由Go语言的运行时系统(runtime system)调度的,它可以在单个线程中同时运行多个Goroutine。Go语言的并发模型是基于CSP(Communicating Sequential Processes)模型实现的,这意味着Goroutine之间可以通过通道(Channel)进行通信,而不是像线程那样通过共享内存进行通信。
在Go语言中,Goroutine的创建非常简单,只需要在函数前面加上关键字“go”,就可以创建一个Goroutine。例如:
func main() { go func() { fmt.Println("Hello, Goroutine!") }() fmt.Println("Hello, main!")}运行这段代码,你会发现Goroutine会在主程序运行结束前输出"Hello, Goroutine!",这是因为Goroutine是在后台运行的。
Go语言中的并发模型主要由以下几个元素组成:
1. Goroutine
2.通道(Channel)
3. Select语句
Goroutine
Goroutine 是使用 Go 语言的关键字 go 创建出来的,本质上是一个轻量级的用户级线程,由 Go 运行时系统调度。与线程相比,Goroutine 更轻量级,可以轻松创建上万个 Goroutine,而不会导致性能下降。
每个 Goroutine 都有一个自己的栈,初始栈大小是2KB。如果 Goroutine 超过了该栈的大小,Go 运行时系统会自动进行扩容,直到其大小达到1GB。当该 Goroutine 运行结束时,栈内存会被释放。
在 Go 的并发编程中,采用 Goroutine 来执行多个任务,每个任务都会在独立的 Goroutine 中进行,并且由于 Go 运行时的调度器,每个 Goroutine 可能运行在不同的线程中。
通道(Channel)
通道是 Go 语言中的一个特性,是一种并发安全的数据结构,用来在 Goroutine 之间传递消息和同步数据。它是在 Goroutine 之间传递消息的主要方式,也是实现 CSP 模型的基础。
通道是一个具有类型的管道,可以用来传递同一类型的数据。通道有两个关键字:make 和 chan,make 用于创建通道,而 chan 表示该通道是一个管道。
通道的创建方式:
var ch chan int ch = make(chan int)通道还有一个关键字: