Golang Goroutine的使用

什么是 Goroutine

goroutine 是 Go 并行设计的核心。goroutine 说到底其实就是协程,它比线程更小,十几个 goroutine 可能体现在底层就是五六个线程,Go 语言内部帮你实现了这些 goroutine 之间的内存共享。

执行 goroutine 只需极少的栈内存(大概是4~5KB),当然会根据相应的数据伸缩。也正因为如此,可同时运行成千上万个并发任务。goroutine 比 thread 更易用、更高效、更轻便。

一般情况下,一个普通计算机跑几十个线程就有点负载过大了,但是同样的机器却可以轻松地让成百上千个 goroutine 进行资源竞争。

Goroutine 的创建

只需在函数调⽤语句前添加 go 关键字,就可创建并发执⾏单元。

开发⼈员无需了解任何执⾏细节,调度器会自动将其安排到合适的系统线程上执行。

在并发编程中,我们通常想将一个过程切分成几块,然后让每个 goroutine 各自负责一块工作,当一个程序启动时,主函数在一个单独的 goroutine 中运行,我们叫它 main goroutine。新的 goroutine 会用 go 语句来创建。而 go 语言的并发设计,让我们很轻松就可以达成这一目的。

例如:

package main

import (
 "fmt"
 "time"
)

func foo() {
 i := 0
 for true {
 i++
 fmt.Println("new goroutine: i = ", i)
 time.Sleep(time.Second)
 }
}

func main() {
 // 创建一个 goroutine, 启动另外一个任务
 go foo()

 i := 0
 for true {
 i++
 fmt.Println("main goroutine: i = ", i)
 time.Sleep(time.Second)
 }
}

结果:

main goroutine: i =  1
new goroutine: i =  1
new goroutine: i =  2
main goroutine: i =  2
main goroutine: i =  3
new goroutine: i =  3
...

Goroutine 特性

主go程 退出后,其它的 子go程 也会自动退出:

package main

import (
 "fmt"
 "time"
)

func foo() {
 i := 0
 for true {
 i++
 fmt.Println("new goroutine: i = ", i)
 time.Sleep(time.Second)
 }
}

func main() {
 // 创建一个 goroutine, 启动另外一个任务
 go foo()

 time.Sleep(time.Second * 3)

 fmt.Println("main goroutine exit")
}

运行结果:

new goroutine: i =  1
new goroutine: i =  2
new goroutine: i =  3
main goroutine exit

runtime 包

Gosched

runtime.Gosched() 用于出让当前 go程 所占用的 CPU 时间片,让出当前 goroutine 的执行权限,调度器安排其他等待的任务运行,并在下次再获得 cpu 时间轮片的时候,从该出让 cpu 的位置恢复执行。

有点像跑接力赛,A 跑了一会碰到代码 runtime.Gosched() 就把接力棒交给 B 了,A 歇着了,B 继续跑。

例如:

package main

import (
 "fmt"
 "runtime"
 "time"
)

func main() {
 // 创建一个 goroutine
 go func(s string) {
 for i := 0; i < 2; i++ {
  fmt.Println(s)
 }
 }("world")

 for i := 0; i < 2; i++ {
 runtime.Gosched()
 fmt.Println("hello")
 }
 time.Sleep(time.Second * 3)
}

运行结果:

world
world
hello
hello

如果没有 runtime.Gosched() 则运行结果如下:

hello
hello
world
world

注意: runtime.Gosched() 只是出让一次机会,看下面的代码,注意运行结果:

package main

import (
 "fmt"
 "runtime"
 "time"
)

func main() {
 // 创建一个 goroutine
 go func(s string) {
 for i := 0; i < 2; i++ {
  fmt.Println(s)
  time.Sleep(time.Second)
 }
 }("world")

 for i := 0; i < 2; i++ {
 runtime.Gosched()
 fmt.Println("hello")
 }
}

运行结果:

world
hello
hello

为什么 world 只有一次呢?因为之前我们说过,主 goroutine 退出后,其它的工作 goroutine 也会自动退出。

Goexit

调用 runtime.Goexit() 将立即终止当前 goroutine 执⾏,调度器确保所有已注册 defer 延迟调用被执行。

注意与 return 的区别,return 是返回当前函数调用给调用者。

例如:

package main

import (
 "fmt"
 "runtime"
 "time"
)

func main() {
 go func() {
 defer fmt.Println("A.defer")
 func() {
  defer fmt.Println("B.defer")
  runtime.Goexit() // 终止当前 goroutine
  fmt.Println("B") // 不会执行
 }()
 fmt.Println("A") // 不会执行
 }() // 不要忘记 ()

 time.Sleep(time.Second * 3)
}

运行结果:

B.defer
A.defer

GOMAXPROCS

调用 runtime.GOMAXPROCS() 用来设置可以并行计算的 CPU 核数的最大值,并返回 上一次(没有则是电脑默认的) 设置的值。

package main

import (
 "fmt"
 "runtime"
)

func main() {
 runtime.GOMAXPROCS(1) // 将 cpu 设置为单核

 for true {
 go fmt.Print(0) // 子 go 程
 fmt.Print(1) // 主 go 程
 }
}

运行结果:

111111 ... 1000000 ... 0111 ...

在执行 runtime.GOMAXPROCS(1) 时,最多同时只能有一个 goroutine 被执行。所以会打印很多 1。过了一段时间后,GO 调度器会将其置为休眠,并唤醒另一个 goroutine,这时候就开始打印很多 0 了,在打印的时候,goroutine 是被调度到操作系统线程上的。

package main

import (
 "fmt"
 "runtime"
)

func main() {
 runtime.GOMAXPROCS(2)

 for true {
 go fmt.Print(0)
 fmt.Print(1)
 }
}

运行结果:

111111111111111000000000000000111111111111111110000000000000000011111111100000...

在执行 runtime.GOMAXPROCS(2) 时, 我们使用了两个 CPU,所以两个 goroutine 可以一起被执行,以同样的频率交替打印 0 和 1。

runtime 包中的其它函数

中文文档在这里:https://studygolang.com/pkgdoc

这里就简单列举一下一些函数以及功能。

func GOROOT() string

GOROOT 返回 Go 的根目录。如果存在 GOROOT 环境变量,返回该变量的值;否则,返回创建 Go 时的根目录。

func Version() string

返回 Go 的版本字符串。它要么是递交的 hash 和创建时的日期;要么是发行标签如 "go1.3"。

func NumCPU() int

NumCPU返回本地机器的逻辑CPU个数(真 · 八核)。

func GC()

GC执行一次垃圾回收。(如果你迫切的希望做一次垃圾回收,可以调用此函数)

到此这篇关于Golang Goroutine的使用的文章就介绍到这了,更多相关Golang Goroutine内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

你可能感兴趣的