go語言為什么支持高并發(fā)

本篇內(nèi)容介紹了“go語言為什么支持高并發(fā)”的有關(guān)知識，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

原因：go語言在設(shè)計(jì)的時候從關(guān)鍵字層面實(shí)現(xiàn)了多協(xié)程開發(fā)。go語言實(shí)現(xiàn)了CSP并發(fā)模型做為并發(fā)基礎(chǔ)，底層使用goroutine做為并發(fā)實(shí)體，goroutine非常輕量級可以創(chuàng)建幾十萬個實(shí)體；實(shí)體間通過channel繼續(xù)匿名消息傳遞使之解耦，在語言層面實(shí)現(xiàn)了自動調(diào)度，這樣屏蔽了很多內(nèi)部細(xì)節(jié)，對外提供簡單的語法關(guān)鍵字，大大簡化了并發(fā)編程的思維轉(zhuǎn)換和管理線程的復(fù)雜性。

go的傳說

坊間對于Go的傳說不可謂不多，“天生支持高并發(fā)，執(zhí)行速度接近C,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接近Nginx……”。其它還好，唯獨(dú)難理解的是“天生支持高并發(fā)”，尤其是“天生”二字，著實(shí)讓人感到滿滿的高端和神秘。

我們先來看看在go中實(shí)現(xiàn)并發(fā)操作到底有多簡單，來看代碼：

func main()  {
   go add(3,6)  
   go add(1,6)  
   time.Sleep(time.Second)}func add(a int,b int)  {
   result := a+b
   fmt.Println(result)}

go關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)了協(xié)程開辟調(diào)用，如果不進(jìn)行等待，主線程結(jié)束，協(xié)程就會馬上結(jié)束。

go的并發(fā)

其實(shí)go語言中的goroutine就是參考的(Communicating Sequential Process)模型，原始的CSP中channel里的任務(wù)都是立即執(zhí)行的，而go語言為其增加了一個緩存，即任務(wù)可以先暫存起來，等待執(zhí)行進(jìn)程準(zhǔn)備好了再逐個按順序執(zhí)行。

但其實(shí)go語言并沒有完全實(shí)現(xiàn)了CSP模型的所有理論，僅僅是借用了 process和channel這兩個概念。process是在go語言上的表現(xiàn)就是 goroutine 是實(shí)際并發(fā)執(zhí)行的實(shí)體，每個實(shí)體之間是通過channel通訊來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

1）goroutine

Goroutine 是go實(shí)際并發(fā)執(zhí)行的實(shí)體，它底層是使用協(xié)程(coroutine)實(shí)現(xiàn)并發(fā)，coroutine是一種運(yùn)行在用戶態(tài)的用戶線程，go底層選擇使用coroutine的出發(fā)點(diǎn)是因?yàn)?，它具有以下特點(diǎn)：

1. 用戶空間 避免了內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的切換導(dǎo)致的成本

2. 可以由語言和框架層進(jìn)行調(diào)度

3. 更小的?？臻g允許創(chuàng)建大量的實(shí)例

2）channel

go中使用了 CSP中的 channel 。channel 是被單獨(dú)創(chuàng)建并且可以在進(jìn)程之間傳遞，它的通信模式類似于 boss-worker 模式的，一個實(shí)體通過將消息發(fā)送到channel 中，然后又監(jiān)聽這個 channel 的實(shí)體處理，兩個實(shí)體之間是匿名的，這個就實(shí)現(xiàn)實(shí)體中間的解耦，其中 channel 是同步的一個消息被發(fā)送到 channel 中，最終是一定要被另外的實(shí)體消費(fèi)掉的，在實(shí)現(xiàn)原理上其實(shí)是一個阻塞的消息隊(duì)列。

3）調(diào)度器

goroutine是在golang層面提供了調(diào)度器，在調(diào)度器加入了steal working 算法 ，goroutine是可以被異步搶占，因此沒有函數(shù)調(diào)用的循環(huán)不再對調(diào)度器造成死鎖或造成垃圾回收的大幅變慢。并且go對網(wǎng)絡(luò)IO庫進(jìn)行了封裝，屏蔽了復(fù)雜的細(xì)節(jié)，對外提供統(tǒng)一的語法關(guān)鍵字支持，簡化了并發(fā)程序編寫的成本。

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