九：goroutine（1.什么是协程）

goroutine

这是Go最大的特点。

必须掌握：

goroutine
channel
select
sync.WaitGroup
Mutex
RWMutex
Once
Cond
atomic

按照下面顺序系统学习：

yaml 复制代码

1. 并发基础概念
        |
        v
2. goroutine（轻量级线程）
        |
        v
3. channel（通信机制）
        |
        v
4. select（多路复用）
        |
        v
5. sync.WaitGroup（等待任务完成）
        |
        v
6. Mutex / RWMutex（共享内存同步）
        |
        v
7. Once（只执行一次）
        |
        v
8. Cond（条件变量）
        |
        v
9. atomic（无锁原子操作）

一、Go 并发设计思想

先理解一句 Go 的哲学：

不要通过共享内存来通信，而应该通过通信来共享内存。

英文：

vbnet 复制代码

Don't communicate by sharing memory;
share memory by communicating.

这句话非常重要。

java传统模型

多个线程访问同一块内存：

count++;

需要：

arduino 复制代码

synchronized
Lock
volatile
AtomicInteger

这叫：

数据竞争（Data Race）

Go 更推荐：

css 复制代码

goroutine A

      |
      |
   channel
      |
      |
goroutine B

数据通过 channel 流动。

二、goroutine

Java Thread

操作系统线程：

markdown 复制代码

Java Thread

      |
      |
 OS Thread

      |
      |
 CPU Core

线程由 OS 调度。

创建成本：

makefile 复制代码

线程栈:
1MB左右

10万个线程：

复制代码

100GB内存

几乎不可行。

Go goroutine：这部分详细请看本专栏的GMP详解

结构：

markdown 复制代码

goroutine

    |
    |
 Go Runtime Scheduler

    |
    |
 OS Thread

    |
    |
 CPU

Go 自己实现调度。

叫：

GMP 调度模型

三、创建 goroutine

最简单：

go 复制代码

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func hello(){

    fmt.Println("hello")

}


func main(){

    go hello()

    time.Sleep(time.Second)

}

关键：

scss 复制代码

go hello()

表示：

创建一个新的 goroutine。

执行流程：

main goroutine：

yaml 复制代码

main

 |
 |
 创建

 |
 v

hello goroutine

两个并发执行。

四、goroutine 生命周期

非常重要。

例如：

go 复制代码

func main(){

    go func(){

        fmt.Println("hello")

    }()

}

运行：

css 复制代码

main结束

↓

整个程序退出

↓

所有goroutine结束

所以：

输出：

可能：

复制代码

什么都没有

因为：

goroutine还没有运行。

所以要有主次之分，生产环境中，我们常用WaitGroup，让主协程来管理所有的goroutine

五、goroutine 调度

Go不是：

复制代码

一个goroutine对应一个线程

而是：

markdown 复制代码

100万个goroutine

        |
        |
      scheduler

        |
        |
    几个线程执行

例如：

服务器：

复制代码

10000请求

↓

10000 goroutine

↓

几十个线程

所以 Go 非常适合：

网络服务
RPC
微服务
IO密集任务

六、goroutine 常见问题

1. goroutine泄漏

例如：

go 复制代码

func worker(ch chan int){

    for{

        data:=<-ch

        fmt.Println(data)

    }

}

如果：

没人发送：

复制代码

worker永久阻塞

goroutine泄漏。

生产环境：

必须考虑：

复制代码

退出机制

通常：

context。

2. 闭包变量捕获问题

经典：

错误：

css 复制代码

for i:=0;i<10;i++{

    go func(){

        fmt.Println(i)

    }()

}

输出：

可能：

erlang 复制代码

10
10
10
...

原因：

所有goroutine共享：

css 复制代码

同一个i地址

正确：

css 复制代码

for i:=0;i<10;i++{

    i:=i

    go func(){

        fmt.Println(i)

    }()

}

或者：

css 复制代码

for i:=0;i<10;i++{

    go func(n int){

        fmt.Println(n)

    }(i)

}

7、面试重点

问题一：为什么 goroutine 比线程轻？

回答：

goroutine 由 Go runtime 管理，采用 GMP 的 M:N 调度模型，不需要一个 goroutine 对应一个 OS Thread；同时 goroutine 初始栈很小，而且栈可以动态扩缩容。因此相比传统 OS Thread，goroutine 的创建和调度成本更低，可以支持大量并发 goroutine。

问题二：goroutine 什么时候切换？

回答：

goroutine 在阻塞或者被调度器抢占时会发生调度切换。常见情况包括系统调用、channel 阻塞、网络 IO、定时器等待，以及 Go runtime 的抢占式调度。