程序，執行緒，並行和併發

一個應用程式是執行在機器上的一個程序；程序是一個執行在自己記憶體地址空間裡的獨立執行體。一個程序由一個或多個作業系統執行緒組成，這些執行緒其實是共享同一個記憶體地址空間的一起工作的執行體。幾乎所有’正式’的程式都是多執行緒的，以便讓使用者或計算機不必等待，或者能夠同時服務多個請求（如 Web 伺服器），或增加效能和吞吐量（例如，通過對不同的資料集並行執行程式碼）。

一個併發程式可以在一個處理器或者核心上使用多個執行緒來執行任務，但是隻有在同一個程式在某一個時間點在多個些處理核心或處理器上同時執行的任務才是真正的並行。

並行是一種通過使用多處理器以提高速度的能力。所以併發程式可以是並行的，也可以不是。

公認的使用多執行緒的應用最主要的問題是記憶體中的資料共享，它們會被多執行緒以無法預知的方式進行操作，導致一些無法重現或者隨機的結果（稱作競態）。

在Go中，應用程式併發處理的部分被稱作 goroutines（go協程），它可以進行更有效的併發運算。在協程和作業系統執行緒之間並無一對一的關係：協程是根據一個或多個執行緒的可用性，對映（多路複用，執行於）在它們之上的；協程排程器在 Go 執行時很好的完成了這個工作。

Goroutine簡介

Go語言中有個概念叫做goroutine, 這類似我們熟知的執行緒，但是更加輕量級。

我們先來看一個沒有併發的例子，序列地去執行兩次loop函式：

package
 
 main

import "fmt"

func loop() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Printf("%d ", i)
    }
}


func main() {
    loop()
    loop()
}

這裡的輸出是顯而易見的，是0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9。

現在我們把一個loop放在一個goroutine裡跑，我們可以使用關鍵字go來定義並啟動一個goroutine，main()函式變為：

func main() {
    go loop()
    loop()
}
 

就加了一個 go 關鍵字 ，輸入就變成了：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

可是為什麼只輸出了一趟呢？明明我們主線跑了一趟，也開了一個goroutine來跑一趟啊。

原來，在goroutine還沒來得及跑loop的時候，主函式已經退出了。

如何讓goroutine告訴主執行緒我執行完畢了？使用一個通道來告訴主執行緒即可。

無緩衝的通道在取訊息和存訊息的時候都會掛起當前的goroutine，除非另一端已經準備好。如果不用通道來阻塞主線的話，主執行緒就會過早跑完，loop執行緒都沒有機會執行。

本關卡需要強調的是，無緩衝的通道永遠不會儲存資料，只負責資料的流通。體現在：

1. 從無緩衝通道取資料，必須要有資料流進來才可以，否則當前線阻塞
2. 資料流入無緩衝通道, 如果沒有其他goroutine來拿走這個資料，那麼當前線阻塞

現在這裡給出程式碼，具體Channel的原理和使用在本實訓下一關卡Go語言Channel中詳細講解。

var complete chan int = make(chan int)

func loop() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Printf("%d ", i)
    }

    complete <- 0 // 執行完畢了，發個訊息
}


func main() {
    go loop()
    <- complete // 直到執行緒跑完, 取到訊息. main在此阻塞住
}