Go 語言中的多線程操作是其語言的一大特色，它具有其它語言無法比擬的，可以近乎無限開啟的線程。在 Go 語言中被稱之為?goroutine?，它是線程的輕量級實現。Go 語言的并發廣泛的應用在服務器性能調優的場景中，這也是越來越多的游戲服務器開發都在往 Go 語言傾斜的原因之一。

1.Go 語言的 goroutine

在 Go 語言中使用?go?關鍵字來創建 goroutine ，形如go 函數名()的形式去創建。每一個 goroutine 必須是一個函數，這個函數也可以是匿名函數。

代碼示例：

• 1? package main
• 2
• 3? import (
• 4? ? ? ? "fmt"
• 5? ? ? ? "time"
• 6? )
• 7
• 8? func main() {
• 9? ? ? ? //打印0到10的數字
• 10? ? ? go print0to10()
• 11? ? ? //打印A到Z的字符
• 12? ? ? go func() {
• 13? ? ? ? ? ? ? for i := 'A'; i <= 'K'; i++ {
• 14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? fmt.Println("printAtoK:", string(i))
• 15? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? time.Sleep(time.Microsecond)
• 16? ? ? ? ? ? ? }
• 17? ? ? ? }()
• 18? ? ? ? time.Sleep(time.Second)
• 19? }
• 20
• 21? func print0to10() {
• 22? ? ? ? ? ? for i := 0; i <= 10; i++ {
• 23? ? ? ? ? ? ? ? ? ? fmt.Println("print0to10:", i)
• 24? ? ? ? ? ? ? ? ? ? time.Sleep(time.Microsecond)
• 25? ? ? ? ? ? }
• 26? }

• 第 10 行：創建一個打印0到10數字的函數的 goroutine；
• 第 11 行：使用匿名函數的方式創建一個打印A到Z的字符的 goroutine；
• 第 15 和第 24 行：運行等待，讓出執行資源給其它 goroutine；
• 第 18 行：main 函數也是一個 goroutine，在它執行結束后系統會殺掉在這個 goroutine 中執行的所有goroutine?，所以要在 main 函數中加一個等待，為其內部的 goroutine 留出執行時間。

執行結果：

從執行結果中可以看出打印數字和打印字符的兩個 goroutine 是并發執行的。執行順序是由 cpu 來調度的，所以執行結果可能每次都不一樣。

2. Go語言并發通訊

其它語言并發時進程中的通訊一般都是通過共享內存(全局變量)的方式來實現的，這樣一來各個模塊之間的耦合會變得非常緊密。所以后來提出了使用通訊來共享內存這一概念，來解耦合。在 Go 語言中就是使用 channel 的方式來達到這一目的的。

代碼示例：

• 1? package main
• 2
• 3? import (
• 4? ? ? ? ? "fmt"
• 5? ? ? ? ? "time"
• 6? )
• 7
• 8? var c1 chan rune = make(chan rune, 0)
• 9? var c2 chan int = make(chan int, 0)
• 10
• 11? func main() {
• 12? ? ? ? ? //打印0到10的數字
• 13? ? ? ? ? go print0to10()
• 14? ? ? ? ? //打印A到Z的字符
• 15? ? ? ? ?? go func() {
• 16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c2 <- 0
• 17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? for i := 1; i <= 11; i++ {
• 18? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? char := <-c1
• 19? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? fmt.Println("printAtoK:", string(char))
• 20? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? c2 <- i
• 21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
• 22? ? ? ? ? ? }()
• 23? ? ? ? ? ? time.Sleep(time.Second)
• 24? }
• 25
• 26? func print0to10() {
• 27? ? ? ? ? ? for i := 'A'; i <= 'K'; i++ {
• 28? ? ? ? ? ? ? ? ?? num := <-c2
• 29? ? ? ? ? ? ? ? ? ?fmt.Println("print0to10:", num)
• 30? ? ? ? ? ? ? ? ? ?c1 <- i
• 31? ? ? ? ? ? }
• 32? }

上述代碼主要實現的功能為，使用兩個通道來使兩個 goroutine 互相通訊，從而使得它們的打印安裝輪流打印的方式打印數字和字母。

• 第 8 行：實例化一個字符通道用于接收字符；
• 第 9 行：實例化一個數字通道用于接收數字；
• 第 16 行：向數字通道中塞入數字0，用于觸發打印數字的 goroutine；
• 第 18 行：從字符通道中獲取一個待打印的字符。若通道中無字符，則阻塞等待；
• 第 20 行：字符打印完畢之后再向數字通道中塞入后續數字，觸發打印數字的 goroutine；
• 第 28 行：從數字通道中獲取待打印的數字，若通道中無數字，則阻塞等待；
• 第 30 行：數字打印完畢之后再向字符通道中塞入后續字符，觸發打印字符的 goroutine。

執行結果：

和沒用使用 channel 之前的代碼不同，這次等同于使用 channel 實現了 goroutine 的調度，使其輪流執行。

3. Go語言進程鎖

在之前介紹 map 的小節中提到過線程不安全的 map 。之所以線程不安全是因為其內部實現機制中無法同時讀寫，若有兩個 goroutine?一個在讀取 map 中的值，而另一個在更新 map 中的值，就會導致程序崩潰。

代碼示例：

• 1? package main
• 2
• 3? import (
• 4? ? ? ? ? ? "fmt"
• 5? ? ? ? ? ? "time"
• 6? )
• 7
• 8? func main() {
• 9? ? ? ? ? ? m := map[string]int{"A": 1, "B": 2, "C": 3, "D": 1, "E": 2, "F": 3}
• 10? ? ? ? ? //創建100個goroutine對map進行讀寫
• 11? ? ? ? ? for i := 0; i < 100; i++ {
• 12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? go func() {
• 13? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? for v := range m {
• 14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? m[v] = 100
• 15? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
• 16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }()
• 17? ? ? ? ? }
• 18? ? ? ? ? time.Sleep(time.Second)
• 19? ? ? ? ? fmt.Println(m)
• 20? }

執行上述代碼有時會輸出正確結果：

但更多的時候會輸出讀寫沖突的錯誤：

這個就是線程不安全的 map 不建議使用的原因，除了直接使用線程安全的 map 之外，還可以為這些 goruntine?加上鎖，使其無法同時對 map 進行讀寫操作，這樣也可以保障各線程的安全。

代碼示例：

• 1? package main
• 2
• 3? import (
• 4? ? ? ? ? ? "fmt"
• 5? ? ? ? ? ? "sync"
• 6? ? ? ? ? ? "time"
• 7? )
• 8
• 9? func main() {
• 10? ? ? ? ? var lock sync.Mutex//定義一個鎖變量
• 11? ? ? ? ? m := map[string]int{"A": 1, "B": 2, "C": 3, "D": 1, "E": 2, "F": 3}
• 12? ? ? ? ? for i := 0; i < 100; i++ {
• 13? ? ? ? ? ? ? ? ? go func() {
• 14? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? lock.Lock()//在讀取map前鎖定這個鎖，使其它線程訪問這個鎖要阻塞
• 15? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? for v := range m {
• 16? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? m[v] = 100
• 17? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
• 18? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? lock.Unlock()//在讀取map前釋放這個鎖
• 19? ? ? ? ? ? ? ? ? }()
• 20? ? ? ? ? }
• 21? ? ? ? ? time.Sleep(time.Second)
• 22? ? ? ? ? fmt.Println(m)
• 23? }

加了鎖之后，你就會發現無論執行幾次，執行結果都是正確的。

4. 小結

本文主要介紹了Go語言中的多線程——goroutine。其實現是線程的輕量實現，所以可以無限制的開啟。在使用過程中需要注意：

• goroutine 執行無先后順序，由 cpu 統一調度。
• goroutine 之間內存的共享通過使用 channel 來通訊實現。
• goroutine 使用線程不安全的變量類型時可以用鎖將其鎖定。

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