多线程

并发和并行

• 并发（concurrency）
  • 两个或多个事件在同一时间间隔发生
• 并行（parallellism）
  • 两个或者多个事件在同一时刻发生

协程

• 进程：
  • 分配系统资源（CPU 时间、内存等）基本单位
  • 有独立的内存空间，切换开销大
• 线程：进程的一个执行流，是 CPU 调度并能独立运行的的基本单位
  • 同一进程中的多线程共享内存空间，线程切换代价小
  • 多线程通信方便
  • 从内核层面来看线程其实也是一种特殊的进程，它跟父进程共享了打开的文件和文件系统信息，共享了地址空间和信号处理函数
• 协程
  • Go 语言中的轻量级线程实现
  • Golang 在 runtime、系统调用等多方面对 goroutine 调度进行了封装和处理，当遇到长时间执行或者进行系统调用时，会主动把当前 goroutine 的 CPU (P) 转让出去，让其他 goroutine 能被调度并执行，也就是 Golang 从语言层面支持了协程。

Communicating Sequential Process

• CSP
  • 描述两个独立的并发实体通过共享的通讯 channel 进行通信的并发模型。
• Go 协程 goroutine
  • 是一种轻量线程，它不是操作系统的线程，而是将一个操作系统线程分段使用，通过调度器实现协作式调度。
  • 是一种绿色线程，微线程，它与 Coroutine 协程也有区别，能够在发现堵塞后启动新的微线程。
• 通道 channel
  • 类似 Unix 的 Pipe，用于协程之间通讯和同步。协程之间虽然解耦，但是它们和 Channel 有着耦合。

线程和协程的差异

• 每个 goroutine (协程) 默认占用内存远比 Java 、C 的线程少
  • goroutine：2KB
  • 线程：8MB
• 线程 goroutine 切换开销方面，goroutine 远比线程小
  • 线程：涉及模式切换(从用户态切换到内核态)、16个寄存器、PC、SP...等寄存器的刷新
  • goroutine：只有三个寄存器的值修改 - PC / SP / DX.
• GOMAXPROCS
  • 控制并行线程数量

协程示例

code

启动新协程：

go functionName() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go fmt.Println(i) 
    }
    time.Sleep(time.Second)
}