对于 进程、线程,都是有内核进行调度,有 CPU 时间片的概念,进行 抢占式调度(有多种调度算法)
对于 协程(用户级线程),这是对内核透明的,也就是系统并不知道有协程的存在,是完全由用户自己的程序进行调度的,因为是由用户程序自己控制,那么就很难像抢占式调度那样做到强制的 CPU 控制权切换到其他进程/线程,通常只能进行 协作式调度,需要协程自己主动把控制权转让出去之后,其他协程才能被执行到。
goroutine 和协程区别
本质上,goroutine 就是协程。 不同的是,Golang 在 runtime、系统调用等多方面对 goroutine 调度进行了封装和处理,当遇到长时间执行或者进行系统调用时,会主动把当前 goroutine 的CPU (P) 转让出去,让其他 goroutine 能被调度并执行
协程底层实现原理
协程,是在应用层模拟的线程,他避免了上下文切换的额外耗费,兼顾了多线程的优点
当 a线程 切换到 b线程 的时候,需要将 a线程 的相关执行进度压入栈,然后将 b线程 的执行进度出栈,进入 b线程 的执行序列。协程只不过是在 应用层 实现这一点。
协程是基于线程的。内部实现上,维护了一组数据结构和 n 个线程,真正的执行还是线程,协程执行的代码被扔进一个待执行队列中,由这 n 个线程从队列中拉出来执行。
1. 协程调度机制无法实现公平调度
2. 协程的资源开销是非常低的,一台普通的服务器就可以支持百万协程。
网络编程
1. 高并发(每秒钟上千数万的单机访问量)
2. Request/Response。程序生命期端(毫秒,秒级)
3. 高IO,低计算(连接数据库,请求API)。
协程(coroutine)是Go语言中的轻量级线程实现,由Go运行时(runtime)管理
func Add(x, y int) {
z := x + y
fmt.Println(z)
}
func main() {
for i:=0; i<10; i++ {
go Add(i, i)
}
}
在一个函数调用前加上go关键字,这次调用就会在一个新的goroutine中并发执行。当被调用的函数返回时,这个goroutine也自动结束。需要注意的是,如果这个函数有返回值,那么这个返回值会被丢弃。
并发通信模型:共享内存 和 消息
Go 语言主要使用消息机制(channel)来作为通信模型
package main
import (
"fmt"
"sync"
"runtime"
)
var counter int = 0
func Count(lock *sync.Mutex) {
lock.Lock() // 上锁
counter++
fmt.Println("counter =", counter)
lock.Unlock() // 解锁
}
func main() {
lock := &sync.Mutex{}
for i:=0; i<10; i++ {
go Count(lock)
}
for {
lock.Lock() // 上锁
c := counter
lock.Unlock() // 解锁
runtime.Gosched() // 出让时间片
if c >= 10 {
break
}
}
}