Go 语言并发的本质：揭秘 Go 高性能的秘密

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2023-05-20 06:14:47

Go 语言并发编程指南

并发与并行的奥妙

在编程世界中，并发和并行通常让人混淆。让我们理清它们的含义：

并发： 多个任务同时发生。想象你在一个繁忙的十字路口，有许多汽车同时穿梭。
并行： 多个任务同时执行。想象你在一个拥有多条跑道的跑道上，多架飞机同时起飞。

在 Go 语言中，并发通过协程实现，一种轻量级的线程。这就像拥有大量小而轻的汽车，可以轻松地在十字路口穿梭，而无需昂贵的大型卡车。

CSP 模型：通信至上

Go 语言采用了一种名为 CSP（通信顺序进程）的模型来管理并发性。CSP 将任务视为独立的进程，通过称为通道的有界缓冲区进行通信。想象一个邮筒，进程可以将消息放入或取出。

M 型系统：高效协作

Go 语言使用 M 型系统管理协程。M 是调度器，将协程分配给 P（处理器）执行，就像交通信号灯协调汽车一样。这确保了协程在可用处理器之间高效分配。

Go 语言并发优势

Go 语言的并发编程优势显而易见：

高性能： 并发性允许程序同时执行多个任务，显著提高性能。
易用性： Go 语言的并发语法简单明了，学习曲线平滑。
可扩展性： M 型系统可以轻松扩展到多核 CPU，从而适应不断增长的工作负载。

Go 语言并发的应用领域

Go 语言的并发编程在以下场景中大放异彩：

网络编程： 并发性使 Go 语言在处理大量并发连接时表现出色。
分布式系统： 分布式系统需要协作和通信，而并发性提供了完美的解决方案。
数据处理： 并发性使数据处理任务能够并行执行，大幅缩短处理时间。

代码示例

以下是一个 Go 语言并发编程示例，展示如何使用协程和通道：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    wg := sync.WaitGroup{}
    ch := make(chan int)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(i int) {
            defer wg.Done()
            ch <- i * i
        }(i)
    }

    go func() {
        wg.Wait()
        close(ch)
    }()

    for v := range ch {
        fmt.Println(v)
    }
}