1 golang高并发特性goroutine介绍

goroutine是go语言高并发设计的核心，是一种非常轻量级的实现，可在单个进程里执行成千上万的并发任务，它的核心是MPG调度模型。

1.1 goroutine 原理介绍

在具体说goroutine使用方法之前，先介绍下其基本原理和相关概念，如果只是想知道如何使用，直接跳到第二节。
首先介绍下介个概念：并发、进程、线程和携程。

1. 并发的概念
   在很早之前，计算机只有单核心，开发语言冶金本上是按照顺序书写代码逻辑，用户一次直接能提交一个作业，计算机同时只能做一件事。但是随着计算机技术的发展，软件设计越来越复杂，以及CPU/内存/硬盘等IO速度的巨大差异造成的读写等待，这种单进程顺序执行的方式，无法满足场景应用。
   为了更好的利用CPU资源，一个CPU同时执行多项任务，通过CPU时间片轮询极致，实现任务之间的切换，在时间上看起来像是多任务同时执行，这就是并发。
   计算机的分时调用是并发的根本，CPU通过快速的切换作业来执行不同的作业，每个作业在执行的时候阻塞时，释放CPU资源，等到该调度单位再次被唤醒的时候，又可以使用CPU资源，而操作系统保证了整个的调度过程。

2. 进程/线程/携程

进程是程序在操作系统中的一次执行过程，系统进行资源分配和调度的一个独立单位，进程是计算机资源分配的最小单位，是CPU分配资源的基本单位，有独立的内存。
线程是进程的一个执行实体，是 CPU 调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位，是计算机调度的最小单位，一个进程可以有多个线程
协程：独立的栈空间，共享堆空间，调度由用户自己控制，本质上有点类似于用户级线程，这些用户级线程的调度也是自己实现的，其底层基于线程池，其上有调度器，调度任务在哪个线程上执行

3. goroutine原理

goroutine 是 golang 实现的协程，其特点是在语言层面就支持，使用起来非常方便，它的核心是MPG调度模型（M:内核线程、P:处理器，维护本地运行队列、G：goroutine，代码和数据结构、S：调度器，维护M和P）

M会关联内核线程与进程，上下文P会有两类Goroutine，一类是正在运行的，图中的蓝色G；一类是正在排队的，图中灰色G，这个会存储在该进程中的runqueue里面。这里的上下文P的数量也表示的是Goroutinue运行的数量，可通过环境变量GOMAXPROCS的值，或者通过运行时调用函数runtime.GOMAXPROCS()进行设置。

这里做了一个简单的讲解，具体实现细节，可参照https://zhuanlan.zhihu.com/p/82740001

1.2 goroutine使用方法

golang程序中使用go关键字，加到一个函数调用的最前面，就可以实现一个goroutine，非常简单，这里要注意如果使用go创建goroutine时，函数返回值将被忽略，多个并发之间如果要实现通信，go提供了channel机制，非常好用，后续单独介绍。

使用格式：
go 函数名(入参)

使用实例如下：

package main
 
import (
    "fmt"
    "time"
)
 
func gotest1() {
    i := 0
    for {
        i++
        fmt.Printf("gotest1 run: i = %d\n", i)
        time.Sleep(3*time.Second) //延时1s
    }
}
 
func main() {
    //开启一个goroutine
    go gotest1()
    i := 0
    for {
        i++
        fmt.Printf("main: i = %d\n", i)
        time.Sleep(3 * time.Second) //延时1s
    }
}

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。

package main
 
import (
"fmt"
"runtime"
)
 
func main() {
    go func() {
        defer fmt.Println("1111")//函数退出时执行，相当于c++的析构函数
 
        func() {
            defer fmt.Println("2222")
            runtime.Goexit() // 终止当前 goroutine
            fmt.Println("3333")
        }()
 
        fmt.Println(44444")
    }()       //匿名函数的写法
 
    for {
    }
}

执行结果为
2222
1111