Go语言goroutine(轻量级线程)

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在编写 Socket 网络程序时,需要提前准备一个线程池为每一个 Socket 的收发包分配一个线程。开发人员需要在线程数量和 CPU 数量间建立一个对应关系,以保证每个任务能及时地被分配到 CPU 上进行处理,同时避免多个任务频繁地在线程间切换执行而损失效率。

虽然,线程池为逻辑编写者提供了线程分配的抽象机制。但是,如果面对随时随地可能发生的并发和线程处理需求,线程池就不是非常直观和方便了。能否有一种机制:使用者分配足够多的任务,系统能自动帮助使用者把任务分配到 CPU 上,让这些任务尽量并发运作。这种机制在 Go语言中被称为 goroutine

goroutine 是 Go语言中的轻量级线程实现,由 Go 运行时(runtime)管理。Go 程序会智能地将 goroutine 中的任务合理地分配给每个 CPU。

Go 程序从 main 包的 main() 函数开始,在程序启动时,Go 程序就会为 main() 函数创建一个默认的 goroutine。

使用普通函数创建 goroutine

Go 程序中使用 go 关键字为一个函数创建一个 goroutine。一个函数可以被创建多个 goroutine,一个 goroutine 必定对应一个函数。

1) 格式

为一个普通函数创建 goroutine 的写法如下:

go 函数名( 参数列表 )

  • 函数名:要调用的函数名。
  • 参数列表:调用函数需要传入的参数。

使用 go 关键字创建 goroutine 时,被调用函数的返回值会被忽略。

如果需要在 goroutine 中返回数据,请使用后面介绍的通道(channel)特性,通过通道把数据从 goroutine 中作为返回值传出。

2) 例子

使用 go 关键字,将 running() 函数并发执行,每隔一秒打印一次计数器,而 main 的 goroutine 则等待用户输入,两个行为可以同时进行。请参考下面代码:

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func running() {

    var times int
    // 构建一个无限循环
    for {
        times++
        fmt.Println("tick", times)

        // 延时1秒
        time.Sleep(time.Second)
    }

}

func main() {

    // 并发执行程序
    go running()

    // 接受命令行输入, 不做任何事情
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
}

命令行输出如下:

tick 1
tick 2
tick 3
tick 4
tick 5

代码执行后,命令行会不断地输出 tick,同时可以使用 fmt.Scanln() 接受用户输入。两个环节可以同时进行。

代码说明如下:
第 12 行,使用 for 形成一个无限循环。
第 13 行,times 变量在循环中不断自增。
第 14 行,输出 times 变量的值。
第 17 行,使用 time.Sleep 暂停 1 秒后继续循环。
第 25 行,使用 go 关键字让 running() 函数并发运行。
第 29 行,接受用户输入,直到按 Enter 键时将输入的内容写入 input 变量中并返回,整个程序终止。

这段代码的执行顺序如下图所示。


图:并发运行图

本文标题:Go语言goroutine(轻量级线程)

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