一、goroutine

與傳統的系統級執行緒和程序相比，協程的大優勢在於其“輕量級”，可以輕鬆建立上百萬個而不會導致系統資源衰竭，而執行緒和程序通常多也不能超過1萬個。這也是協程也叫輕量級執行緒的原因。
golang原生支援併發程式設計
輕量級執行緒
非搶佔式多工處理，由協程主動交出控制權
編譯器/直譯器/虛擬機器層面的多工
多個協程可能在一個或多個執行緒上執行

1.1 go對協程的實現

goroutine--Go對協程的實現
go + 函式名：啟動一個協程執行函式體

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func test_Routine() {
    fmt.Println("This is one routine!!!")
}

func Add(x, y int) {
    z := x + y
    fmt.Println(z)
}

func main() {
    for i := 1; i < 10; i++ {
        //啟動一個協程執行函式體
        go Add(i, i)
    }

    //為避免併發執行後程序立即退出，先sleep 2秒
    time.Sleep(2)
}
 

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
    "time"
)

func main() {
    //定義一個數組
    var a [10]int
    //迴圈併發執行匿名函式，實現
    for i := 0; i < 10; i ++ {
        go func(i int) {
            for {
                a[i]++
                //主動讓go協程讓出時間片
                runtime.Gosched()
            }
        }(i)
    }
    time.Sleep(time.Millisecond)
    fmt.Println(a)
}
 

二、channel

Go語言在語言級別提供的goroutine間的通訊方式
不要通過共享來通訊，而要通過通訊來共享。
channel的讀寫預設是阻塞的，除非有goroutine對其進行操作。

package main

import (
    "fmt"
    "strconv"
)

//定義一個加法函式，傳入x，y整型引數，quit整型通道
func Add(x, y int, quit chan int) {
    z := x + y
    fmt.Println(z)

    //傳送 1 到channel quit
    quit <- 1
}

//讀取channel中的資料
func Read(ch chan int) {
    //將channel中資料傳送出去，賦值給value
    value := <-ch

    fmt.Println("value:" + strconv.Itoa(value))
}

//寫資料到channel中
func Write(ch chan int) {
    //ch <- 10
}

func main() {
    //ch := make(chan int)
    //go Read(ch)
    //go Write(ch)

    //time.Sleep(10)

    //fmt.Println("end of code")

    //定義一個容量為10的非阻塞整型通道切片，變 量名為chs
    chs := make([]chan int, 10)
    //迴圈地給channel切片chs初始化
    for i := 0; i < 10; i++ {
        chs[i] = make(chan int)
        go Add(i, i, chs[i])
    }

    //遍歷channel切片chs,並從channel中發出資料，留空
    for _, v := range chs {
        <-v
    }
}
 

三、緩衝channel

定義: c = make(chan int, n) n為緩衝區的大小，代表channel可以儲存多少個元素，這幾個元素可以無阻塞的寫入，快取的元素寫滿之後阻塞，除非有goroutine操作。

例子中定義一個容量為2的channel,

// 緩衝channel
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

// 定義一個chnnel型別變數 ch
var ch chan int

//測試buffered channel函式
func test_channel() {
    // 第一次傳送常量1到channel ch
    ch <- 1
    fmt.Println("ch 1")
    // 第二次傳送常量1到channel ch
    ch <- 1
    fmt.Println("ch 2")
    // 第三次傳送常量1到channel ch
    ch <- 1
    fmt.Println("come to end goroutine 1")
}

func main() {
    ch = make(chan int, 0) // 等價於 ch = make(chan int) 都是不帶緩衝的channel
    ch = make(chan int, 2) // 是帶緩衝的channel
    go test_channel()
    time.Sleep(2 * time.Second)
    fmt.Println("running end!")
    <-ch

    time.Sleep(time.Second)
}

output:
ch 1
ch 2
running end!
come to end goroutine 1

package main

import "fmt"

func main() {
    c := make(chan int, 3   )//修改2為1就報錯，修改2為3可以正常執行
    c <- 1
    c <- 2
    fmt.Println(<-c)
    fmt.Println(<-c)
}

四、select

Linux很早就引入的函式，用來實現非阻塞的一種方式。Go語言直接在語言級別支援select關鍵字，用於處理非同步IO 問題。我們上面介紹的都是隻有一個channel的情況，那麼如果存在多個channel的時候，我們該如何操作呢，Go裡面提供了一個關鍵字select，通過select可以監聽channel上的資料流動。
select預設是阻塞的，只有當監聽的channel中有傳送或接收可以進行時才會執行，當多個channel都準備好的時候，select是隨機的選擇一個執行的。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    //匿名函式，傳入一個引數整型channel型別ch
    go func(ch chan int) {
        ch <- 1
    }(ch)

    time.Sleep(time.Second)

    select {
    //如果ch成功讀到資料，則執行下面的語句
    case <-ch:
        fmt.Print("come to read ch!")
    default:
        fmt.Print("come to default!")
    }
}

// 實現超時控制
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch := make(chan int)
    //定義一個channel timeout
    timeout := make(chan int, 1)

    //定義一個匿名函式，用來實現超時控制
    go func() {
        time.Sleep( time.Second)
        timeout <- 1
    }()

    select {
    case <-ch:
        fmt.Print("come to read ch!\n")
    case <-timeout:
        fmt.Print("come to timeout!\n")
    }

    fmt.Print("end of code!")
}

// 使用time.After(time.Second)實現控制
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    select {
    case <-ch:
        fmt.Print("come to read ch!\n")
    case <-time.After(time.Second):
        fmt.Print("come to timeout!\n")
    }

    fmt.Print("end of code!")
}

// goroutine_2.go
package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
    "strconv"
    "time"
)

func main() {
    //協程1
    go func() {
        for i := 1; i < 100; i++ {
            if i == 10 {
                //主動出讓cpu 使用的話 需要 匯入 runtime包
                runtime.Gosched()
            }
            fmt.Println("routine 1:" + strconv.Itoa(i))
        }
    }()

    //協程2
    go func() {
        for i := 100; i < 200; i++ {
            fmt.Println("routine 2:" + strconv.Itoa(i))
        }
    }()

    time.Sleep(time.Second)
}