IT业界：并发编程，程序员必修课，来看go语言的巧妙实现，极为干练

引言

程序员(英文Programmer)是从事程序开发、程序维护的专业人员。一般将程序员分为程序设计人员和程序编码人员，但两者的界限并不非常清楚，特别是在中国。软件从业人员分为初级程序员、中级程序员、高级程序员(现为软件设计师)、系统分析员，系统架构师，测试工程师六大类。

现在还不能掌握并发编程的程序员，面临被计算机技术淘汰的窘境。本文注重介绍go语言的goroutine实现并发的编程。

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Goroutine是与其他函数或方法并发运行的函数或方法，可以将Goroutine视为轻量级线程。与线程相比，创建Goroutine的成本开销微乎其微。因此，GO应用程序通常同时运行数千个Goroutine。

与线程相比，Goroutine非常节约CPU和内存。它们的堆栈大小只有几KB，堆栈可以根据应用程序的需要进行扩展和缩小，而对于线程，必须指定并固定堆栈大小。
Goroutine被多路复用到较少数量的OS线程。具有数千个Goroutine的程序中可能只有一个线程。如果线程中任何Goroutine阻塞并等待用户输入，则创建另一个OS线程，并将剩余的Goroutine移到新的OS线程。所有这些都由运行时（runtime）负责，作为程序员从这些错综复杂的细节中抽象出来，并被赋予一个干净的API来处理并发性。
Goroutine使用通道（channel）进行通信。通道的设计可以防止在使用Goroutine访问共享内存时出现争用情况。可以将通道视为Goroutines通信所使用的管道。我们将在下一教程中详细讨论频道。

在函数或方法调用前面加上关键字go，您将同时运行一个新的Goroutine。

让我们创建一个Goroutine：)

package main

import (

    "fmt"

func hello() {

    fmt.Println("Hello world goroutine")

func main() {

    go hello()

    fmt.Println("main function")

在第11行，go hello()开始一个新的Goroutine，hello()函数将与main()函数并发运行。main函数在它自己的Goroutine中运行，它被称为main Goroutine。

运行这个程序，你会有惊喜哦！

本程序仅输出了文本函数。那我们开始的Goroutine怎么样了？我们需要了解goroutine的两个重要特性，才能理解为什么会发生这种情况。

当启动新的Goroutine时，goroutine调用立即返回。与函数不同，该控件不等待Goroutine完成执行。在Goroutine调用之后，程序立即返回到下一行代码，并忽略来自Goroutine的任何返回值。
主Goroutine应该为任何其他Goroutine运行。如果主Goroutine终止，则该程序将终止，并且不会运行其他Goroutine。

我想现在你可以理解为什么我们的Goroutine没有跑了。

在第11行调用go hello()之后，程序立即返回到下一行代码，而无需等待hello goroutine完成。

然后，主Goroutine终止，因为没有其他代码要执行，因此hello Goroutine没有机会运行。

我们对代码稍作修改。

package main

import (

    "fmt"

    "time"

func hello() {

    fmt.Println("Hello world goroutine")

func main() {

    go hello()

    time.Sleep(1 * time.Second)

    fmt.Println("main function")

在上述程序的第13行中，我们调用了time包的Sleep方法，该方法使执行该程序的go例程延时。在这种情况下，主Goroutine会休眠1秒。

现在，go hello()调用在主Goroutine终止之前有足够的时间执行。此程序首先打印Hello world goroutine，等待1秒，然后打印main函数。

这种在主Goroutine中使用睡眠来等待其他Goroutine完成执行的方式，是我们用来理解Goroutine如何工作的一种技巧。通道（channel）可以用来阻塞主Goroutine，直到所有其他Goroutine完成执行。

让我们再编写一个启动多个Goroutine的程序，以便更好地理解Goroutine。

package main

import (

    "fmt"

    "time"

func numbers() {

    for i := 1; i <= 5; i++ {

        time.Sleep(250 * time.Millisecond)

        fmt.Printf("%d ", i)

func alphabets() {

    for i := 'a'; i <= 'e'; i++ {

        time.Sleep(400 * time.Millisecond)

        fmt.Printf("%c ", i)

func main() {

    go numbers()

    go alphabets()

    time.Sleep(3000 * time.Millisecond)

    fmt.Println("main terminated")

上面的程序在行号中启动两个Goroutine，代码21和22行。这两个Goroutine现在同时运行。

Goroutine numbers 最初休眠250毫秒，然后打印1，然后再次休眠并打印2，相同的周期发生，直到打印5。类似地，Goroutine alphabets 打印从a到e的字母，并且有400毫秒间隔的休眠时间。

主Goroutine启动numbers() ，alphabets()，然后休眠3000毫秒，然后终止。

上述代码运行后输出内容如下：

1 a 2 3 b 4 c 5 d e main terminated

代码不如图片来的直观，我们使用下图描述该程序的工作方式。

蓝色的图像的第一部分代表 numbers Goroutine，栗色的第二部分代表 alphabets Goroutine，绿色的第三部分代表 main Goroutine，最后的部分将上述三部分合并在一起，并向我们展示了程序是如何工作的。

每个框顶部的0毫秒、250毫秒等表示时间(以毫秒为单位)，输出在每个框的底部表示为1、2、3，依此类推。

蓝色框告诉我们，1在250ms之后打印，2在500ms之后打印，依此类推。最后一个综合框的底部有值1a23b4c5de，它也是程序的输出。

直观的时序图将帮助你更好地理解GoRoutine运行的机制。

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