go 中的协程是一種輕量級執行緒，可透過 goroutine 並發執行程式碼，提供以下優勢：輕量級且易於管理高並發的天然支援可避免鎖的死鎖和性能損耗go 透過以下模型實作協程運算：通道（channel）：用於協程間通訊，避免數據競爭。共享記憶體：使用原子操作確保數據一致性。鎖：傳統協程原語，保護共享數據訪問。
Go 协程与并发模型详解
协程基础
协程是轻量级的线程，与 goroutine 概念类似，由 Go 语言的运行时调度器管理。它允许在单个进程中并发执行代码，提高应用程序性能。
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协程的优势
- 轻量级且易于管理
- 高并发的天然支持
- 可避免锁带来的死锁和性能损耗
创建协程
使用 go 关键字创建协程：
func main() {
go func() {
fmt.Println("Hello from a goroutine")
}()
}
并发模型
Go 语言提供了以下几种并发模型：
- 基于通道（channel）: 用于协程之间通信，避免共享内存导致的数据竞争。
- 共享内存: 使用原子操作（sync/atomic 包）操作共享变量，确保数据一致性。
- 锁: 传统的并发原语，用于保护共享数据访问。
实战案例
使用通道进行并发计算:
func main() {
ch := make(chan int)
for i := 0; i < 10; i++ {
go func(i int) {
ch <- i * i
}(i)
}
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println(<-ch)
}
}
使用 goroutine 池进行并发任务:
package main
import (
"context"
"fmt"
"sync"
"time"
)
func main() {
const numTasks = 100
// 创建 goroutine 池
pool := make(chan func(), numTasks)
for i := 0; i < numTasks; i++ {
go func(i int) {
// 从池中获取任务
task := <-pool
// 执行任务
time.Sleep(time.Second)
fmt.Printf("Task %d completedn", i)
// 将任务放回池中
pool <- task
}(i)
}
// 创建任务并将其放入池中
ctx := context.Background()
for i := 0; i < numTasks; i++ {
pool <- func() {
fmt.Printf("Task %d startedn", i)
}
}
// 等待任务完成
for i := 0; i < numTasks; i++ {
go func(i int) {
<-pool
fmt.Printf("Task %d completedn", i)
}(i)
}
// 等待所有任务完成
time.Sleep(5 * time.Second)
}
使用 Mutex 进行并发共享内存:
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var count int
var mu sync.Mutex
for i := 0; i < 1000; i++ {
go func(i int) {
mu.Lock()
count++
time.Sleep(time.Millisecond)
mu.Unlock()
}(i)
}
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println(count) // 打印 1000
}
