diff --git a/README.md b/README.md index 551e957..6402161 100644 --- a/README.md +++ b/README.md @@ -51,7 +51,7 @@ $ go get github.com/Tinywan/golang-tutorial ## 第9章 并发 ### 20 - 并发介绍 -### 21 - 协程 +### [ 21 - 协程](/docs/golang_tutorial_21.md) ### 22 - 管道 ### 23 - 缓冲信道和工作池 ### 24 - Select diff --git a/demo/slice/demo01.go b/demo/slice/demo01.go new file mode 100644 index 0000000..0306140 --- /dev/null +++ b/demo/slice/demo01.go @@ -0,0 +1,19 @@ +package main + +import ( + "fmt" +) + +func modify(sls []int) { + sls[0] = 90 +} + +func main() { + a := [3]int{89, 90, 91} + modify(a[:]) + fmt.Println(a) + + b := []int{100,200,300} + fmt.Println(b[:]) + fmt.Println(b[:1]) +} \ No newline at end of file diff --git a/demo/slice/demo02.go b/demo/slice/demo02.go new file mode 100644 index 0000000..a673d29 --- /dev/null +++ b/demo/slice/demo02.go @@ -0,0 +1,31 @@ +package main + +import ( + "time" + "fmt" +) + +func hello() { + fmt.Println("This is hello function") +} + +func numbers() { + for i := 0; i < 5; i++ { + time.Sleep(250 * time.Millisecond) + fmt.Printf("%d ", i) + } +} + +func alphabets(){ + for i := 'a'; i <= 'e'; i++ { + time.Sleep(400 * time.Millisecond) + fmt.Printf("%c ", i) + } +} + +func main() { + go numbers() + go alphabets() + time.Sleep(3000 * time.Millisecond) + fmt.Println("main terminated") +} \ No newline at end of file diff --git a/docs/golang_tutorial_21.md b/docs/golang_tutorial_21.md new file mode 100644 index 0000000..c2aee07 --- /dev/null +++ b/docs/golang_tutorial_21.md @@ -0,0 +1,129 @@ + +21 - 协程 +======================== + +上一节:[第十六篇 结构体](/docs/golang_tutorial_16.md) +下一节:[第十八篇 接口一](/docs/golang_tutorial_18.md) + +这是本Golang系列教程的第21篇。 + +在上一篇教程中,我们讨论了并发,以及并发和并行的区别。在这篇教程中我们将讨论在Go中如何通过Go协程实现并发。 + +## 什么是协程? + +Go协程(`Goroutine`)是与其他[函数](/docs/golang_tutorial_6.md)或[方法](/docs/golang_tutorial_17.md)同时运行的函数或方法。可以认为Go协程是轻量级的线程。与创建线程相比,创建Go协程的成本很小。因此在Go中同时运行上千个协程是很常见的。 + +## Go协程对比线程的优点 + +* **与线程相比,Go协程的开销非常小。Go协程的堆栈大小只有几kb,它可以根据应用程序的需要而增长和缩小,而线程必须指定堆栈的大小,并且堆栈的大小是固定的**。 +* **Go协程被多路复用到较少的OS线程。在一个程序中数千个Go协程可能只运行在一个线程中。如果该线程中的任何一个Go协程阻塞(比如等待用户输入),那么Go会创建一个新的OS线程并将其余的Go协程移动到这个新的OS线程。所有这些操作都是 runtime 来完成的,而我们程序员不必关心这些复杂的细节,只需要利用 Go 提供的简洁的 API 来处理并发就可以了。** +* **Go 协程之间通过信道(`channel`)进行通信。信道可以防止多个协程访问共享内存时发生竟险(race condition)。信道可以想象成多个协程之间通信的管道。我们将在下一篇教程中介绍信道。** + +## 如何创建一个协程? + +在函数或方法调用之前加上关键字 `go`,这样便开启了一个并发的Go协程。 + +让我们创建一个协程: +```golang +package main + +import ( + "fmt" +) + +func hello() { + fmt.Println("Hello world goroutine") +} +func main() { + go hello() + fmt.Println("main function") +} +``` + +第11行,`go hello()` 开启了一个新的协程。现在 `hello()` 函数将和 `main()` 函数一起运行。`main` 函数在单独的协程中运行,这个协程称为主协程。 + +运行这个程序,你将得到一个惊喜。 + +程序仅输出了一行文本: `main function`。 + +我们创建的协程发生了什么?我们需要了解Go协程的两个属性,以了解为什么发生这种情况。 + +* 当创建一个Go协程时,创建这个Go协程的语句立即返回。与函数不同,程序流程不会等待Go协程结束再继续执行。程序流程在开启Go协程后立即返回并开始执行下一行代码,忽略Go协程的任何返回值。 +* 在主协程存在时才能运行其他协程,主协程终止则程序终止,其他协程也将终止。 + +我想你已经知道了为什么我们的协程为什么没有运行。在11行调用 `go hello()`后,程序的流程直接调转到下一条语句执行,并没有等待 `hello` 协程退出,然后打印 `main function`。接着主协程结束运行,不会再执行任何代码,因此 `hello` 协程没有得到运行的机会。 + +让我们修复这个问题: + +```golang +package main + +import ( + "fmt" + "time" +) + +func hello() { + fmt.Println("Hello world goroutine") +} +func main() { + go hello() + time.Sleep(1 * time.Second) + fmt.Println("main function") +} +``` + +上面的程序中,第13行,我们调用 `time` 包的 `Sleep` 函数来使调用该函数所在的协程休眠。在这里是让主协程休眠1秒钟。现在调用 `go hello()` 有了足够的时间得以在主协程退出之前执行。该程序首先打印 `Hello world goroutine`,等待1秒钟之后打印 `main function`。 + +在主协程中使用 `Sleep` 函数等待其他协程结束的方法是不正规的,我们用在这里只是为了说明**Go协程**是如何工作的。信道可以用于阻塞主协程,直到其他协程执行完毕。我们将在下一篇教程中讨论信道。 + +## 开启多个协程 + +让我们写一个程序开启多个协程来更好的理解协程。 + +```golang +package main + +import ( + "fmt" + "time" +) + +func numbers() { + for i := 1; i <= 5; i++ { + time.Sleep(250 * time.Millisecond) + fmt.Printf("%d ", i) + } +} +func alphabets() { + for i := 'a'; i <= 'e'; i++ { + time.Sleep(400 * time.Millisecond) + fmt.Printf("%c ", i) + } +} +func main() { + go numbers() + go alphabets() + time.Sleep(3000 * time.Millisecond) + fmt.Println("main terminated") +} +``` + +上面的程序在第21和22行开启了两个协程。现在这两个协程同时执行。`numbers` 协程最初睡眠 `250` 毫秒,然后打印 `1`,接着再次睡眠然后打印`2`,以此类推,直到打印到 `5`。类似地,`alphabets` 协程打印从 `a` 到 `e` 的字母,每个字母之间相隔 `400` 毫秒。主协程开启 `numbers` 和 `alphabets` 协程,等待 `3000` 毫秒,最后终止。 + +程序的输出为: + +```golang +1 a 2 3 b 4 c 5 d e main terminated +``` + +下面的图片描述了这个程序是如何工作的,请在新的标签中打开图像以获得更好的效果:) + +![Goroutines-explained](../images/Goroutines-explained.png) + +上图中,**蓝色**的线框表示 `numbers` 协程,**栗色**的线框表示 `alphabets` 协程。**绿色**的线框表示主协程。**黑色**的线框合并了上述三个协程,向我们展示了该程序的工作原理。每个框顶部的 `0ms`,`250 ms` 的字符串表示以**毫秒**为单位的时间,在每个框底部的 `1`,`2`,`3` 表示输出。 + +蓝色的线框告诉我们在 250ms 的时候打印了`1`,在 `500ms` 的时候打印了`2`,以此类推。因此最后一个线框底部的输出:`1 a 2 3 b 4 c 5 d e main terminated` 也是整个程序的输出。上面的图像是很好理解的,您将能够了解该程序的工作原理。 + +Go协程的介绍就到这里。祝你有美好的一天! +希望你喜欢阅读。请留下宝贵的意见和反馈:) \ No newline at end of file diff --git a/images/Goroutines-explained.png b/images/Goroutines-explained.png new file mode 100644 index 0000000..cb5a990 Binary files /dev/null and b/images/Goroutines-explained.png differ