golang基础教程（十六）goroutine 和 channel使用

一、Go 协程和 Go 主线程

Go 主线程(有程序员直接称为线程/也可以理解成进程): 一个 Go 线程上，可以起多个协程，你可以
这样理解，协程是轻量级的线程[编译器做优化]
Go 协程的特点

有独立的栈空间
共享程序堆空间
调度由用户控制
协程是轻量级的线程

二、goroutine使用

1、一个简单的案例

在主线程(可以理解成进程)中，开启一个 goroutine, 该协程每隔 1 秒输出 “hello,world”
在主线程中也每隔一秒输出"hello,golang", 输出 10 次后，退出程序
同时进行

func test(){
	for i:=0;i<10;i++{
		time.Sleep(time.Second)
		fmt.Println("hello world")
	}
}
func main() {
	go test()
	for i:=0;i<10;i++{
		time.Sleep(time.Second)
		fmt.Println("hello golang")
	}
}

2、总结：

主线程是一个物理线程，直接作用在 cpu 上的。是重量级的，非常耗费 cpu 资源。
协程从主线程开启的，是轻量级的线程，是逻辑态。对资源消耗相对小。
Golang 的协程机制是重要的特点，可以轻松的开启上万个协程。其它编程语言的并发机制是一
般基于线程的，开启过多的线程，资源耗费大，这里就突显 Golang 在并发上的优势了

三、channel使用

1、为什么用channel

异步累加案例：

var s =0

func sum(a int){
	s+=a
}
func main() {
	for i:=0;i<100;i++{
		go sum(i)
	}
	time.Sleep(time.Second*2)
	fmt.Println(s)
}

每次执行出现的结果可能会不一样
问题一、什么时候累加结束？
问题二、协程A累加后的s值会覆盖协程B累加后的s值吗？
如何解决？

全局变量的互斥锁
使用管道 channel 来解决

2、全局变量的互斥锁

对s进行加锁，并加入n告诉程序什么时候累加结束。

var (
	s = 0
	n = 0
	lock sync.Mutex
)

func sum(a int){
	lock.Lock()
	defer lock.Unlock()
	s+=a
	n++

}
func main() {
	for i:=0;i<100;i++{
		go sum(i)
	}
	for{
		if n == 100{
			break
		}
	}
	fmt.Println(s)
}

似乎这个已经完美解决了所有问题。但是我们使用线程的目的是什么？效率

加锁了就是要等依次执行，协程A执行完成加锁的代码才能让出资源供协程B执行
通过全局变量加锁同步来实现通讯，也并不利用多个协程对全局变量的读写操作。

这里就需要使用channel了

3、channel 的基本介绍

channle 本质就是一个数据结构-队列【示意图】
数据是先进先出【FIFO : first in first out】
线程安全，多 goroutine 访问时，不需要加锁，就是说 channel 本身就是线程安全的
channel 有类型的，一个 string 的 channel 只能存放 string 类型数据。
示意图：

4、定义/声明 channel

var 变量名 chan 数据类型

举例：

var intChan chan int (intChan 用于存放 int 数据)
var mapChan chan map[int]string (mapChan 用于存放 map[int]string 类型)
var perChan chan Person
var perChan2 chan *Person

channel 是引用类型
channel 必须初始化才能写入数据, 即 make 后才能使用
管道是有类型的，intChan 只能写入整数 int

func main() {
//演示一下管道的使用
//1. 创建一个可以存放 3 个 int 类型的管道
var intChan chan int
intChan = make(chan int, 3)
//2. 看看 intChan 是什么
fmt.Printf("intChan 的值=%v intChan 本身的地址=%p\n", intChan, &intChan)
//3. 向管道写入数据
intChan<- 10
num := 211
intChan<- num
intChan<- 50
// intChan<- 98//注意点, 当我们给管写入数据时，不能超过其容量
//4. 看看管道的长度和 cap(容量)
fmt.Printf("channel len= %v cap=%v \n", len(intChan), cap(intChan)) // 3, 3
//5. 从管道中读取数据
var num2 int
num2 = <-intChan
fmt.Println("num2=", num2)
fmt.Printf("channel len= %v cap=%v \n", len(intChan), cap(intChan)) // 2, 3
//6. 在没有使用协程的情况下，如果我们的管道数据已经全部取出，再取就会报告 deadlock
num3 := <-intChan
num4 := <-intChan
num5 := <-intChan
fmt.Println("num3=", num3, "num4=", num4, "num5=", num5)
}

5、channel 使用的注意事项

channel 中只能存放指定的数据类型
channle 的数据放满后，就不能再放入了
如果从 channel 取出数据后，可以继续放入
在没有使用协程的情况下，如果 channel 数据取完了，再取，就会报 dead lock
goroutine 中使用 recover，解决协程中出现 panic，导致程序崩溃问题

在这里插入图片描述

goroutine一个累加小案例