Go语言——并发编程

2023-04-16 14:50:45 浏览数 (1)

进程、线程

  计算机的核心是CPU(处理器),它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂,时刻在运行。   假定工厂的电力有限,一次只能供给一个车间使用。也就是说,一个车间开工的时候,其他车间都必须停工。背后的含义就是,单个CPU(处理器)一次只能运行一个任务。 进程就好比工厂的车间,它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻,CPU总是运行一个进程,其他进程处于非运行状态。   一个车间里,可以有很多工人。他们协同完成一个任务。 线程就好比车间里的工人一个进程可以包括多个线程。   车间的空间是工人们共享的,比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的,每个线程都可以使用这些共享内存。   可是,每间房间的大小不同,有些房间最多只能容纳一个人,比如厕所。里面有人的时候,其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。   一个防止他人进入的简单方法,就是门口加一把锁。先到的人锁上门,后到的人看到上锁,就在门口排队,等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"(Mutual exclusion,缩写 Mutex),防止多个线程同时读写某一块内存区域。   还有些房间,可以同时容纳n个人,比如厨房。也就是说,如果人数大于n,多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域,只能供给固定数目的线程使用。   这时的解决方法,就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙,出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了,就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做**“信号量”**(Semaphore),用来保证多个线程不会互相冲突。   不难看出,mutex是semaphore的一种特殊情况(n=1时)。也就是说,完全可以用后者替代前者。但是,因为mutex较为简单,且效率高,所以在必须保证资源独占的情况下,还是采用这种设计。

协程

单线程的条件下 或 多任务异步操作,当程序遇见了I0操作的时候。可以选择性的切换到其他任务上.在微观上是一个任务一个任务的进行切换。切换条件一般就是I0操作,在宏观上,我们能看到的其实是多个任务一起在执行。上方所讲的一切,都是在单线程的条件下。

并发

  任务数大于cpu的核数,多个任务轮流执行,由于cpu切换速度特别快,看起来像是一起运行,其实是假象。   指在同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速的轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果,但在微观上并不是同时执行的,只是把时间分成若干段,使多个进程快速交替的执行。   并发是一个比较宽泛的概念,它单纯的代表计算机能够同时执行多项任务,至于计算机怎么做到“并发”则有许多不同的形式。   比如对于一个单核处理器,计算机可以通过分配时间片的方式,让一个任务执行一段时间,然后切换到另外一个任务,再执行一段时间。不同的任务会这样交替往复的一直执行下去,这个过程也被称作是进程或者线程的上下文切换(context switching). 但是对于多核处理器,情况就有所不同了,我们可以在不同的核心上真正并行地执行任务,而不用通过分配时间片的方式运行。

并行

任务数小于或者等于cpu的核数,那么多个任务是真正意义一起执行。 指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行。

0 人点赞