一文了解Go 并发与并行

Go语言，由Google的Robert Griesemer、Rob Pike和Ken Thompson于2009年开发，是一种静态类型、垃圾回收、多线程并发的编程语言。Go语言的设计目标是简单、高效、易于使用。它的并发模型非常强大，可以轻松地处理大量并发任务，这使得Go语言成为现代高性能并发应用的理想选择。

在Go语言（Golang）中，并发（Concurrency）和并行（Parallelism）是两个既有联系又有所区别的概念

并发（Concurrency）

并发指的是在一段时间内，多个任务能够开始、执行和完成，这些任务在宏观上看起来是同时进行的，尽管在微观层面上它们可能并不是真正的同时执行。Go语言通过goroutines（轻量级线程）和channels（用于goroutines间通信的安全通道）来支持高效率的并发编程。并发的重点在于任务的组织和管理，使得即使在单个CPU核心上，也能通过时间切片和任务调度，给予用户多个任务同时进行的错觉。

并行（Parallelism）

并行则是指在物理上或逻辑上的多个处理器（或多核CPU）同时执行多个任务。当程序能够充分利用多核处理器的多个核心，使得不同的任务或任务的部分确实同时在不同的处理器上执行，这就是并行。Go语言的运行时能够自动利用多核处理器，使得当有足够的goroutines需要运行时，它们可以被分配到不同的CPU核心上并行执行，从而提升程序的执行效率。

goroutine的实现原理

goroutine的实现原理主要依赖于Go语言的运行时(runtime)和调度器(scheduler)。当我们创建一个goroutine时，运行时会为其分配一个独立的栈空间，并将其加入到调度器的运行队列中。调度器会根据goroutine的优先级和状态(运行、休眠、阻塞等)来调度它们的执行。

channel的实现原理

channel的实现原理主要依赖于Go语言的运行时和内存模型。当我们创建一个channel时，运行时会为其分配一个缓冲区，用于存储数据。channel的读写操作是原子的，这意味着它们不会被中断。当一个goroutine向channel中写入数据时，运行时会将数据放入缓冲区，并通知其他goroutine。当一个goroutine从channel中读取数据时，运行时会从缓冲区中取出数据，并通知其他goroutine。

关系与区别

• 区别：并发关注的是任务的执行方式和任务间的协作，能够在单核或多核环境下工作，不保证任务绝对同时执行。而并行关注的是任务的实际同时执行，需要多核环境来实现。
• 联系：并发是并行的基础，没有并发就没有并行。并发使得程序能够在逻辑上分解为多个独立执行的单元，而并行则是在硬件层面实现这些单元的同时执行，从而达到更高的性能。 

for i := 1; i <= 10; i++ {

	go func() {
		fmt.Println("123")
	}()
}

 这段代码展示了Go语言中并发的特性。for循环与通过go关键字启动的goroutines之间是并发执行的。具体分析如下：

• 并发性: 当for循环每次迭代时，它都会启动一个新的goroutine并通过go func() {...}()表达式。这意味着循环继续进行下一次迭代时，刚启动的goroutine几乎立刻开始执行，无需等待前一个goroutine完成。因此，这些goroutine的执行是并发的——它们的执行在时间上重叠，不过实际的执行顺序取决于Go运行时的调度策略和可用的处理器核心。

• 并行性: 是否并行执行（即是否同时在多个处理器核心上执行）则取决于运行时环境和当前系统的负载。如果系统有多个处理器核心且goroutines的数量足够多以至于它们不能全部在一个核心上高效执行，Go的调度器可能会将这些goroutine分布在不同的核心上并行执行。然而，对于这段特定的代码，由于goroutine内的工作非常轻（仅打印一个空字符串），并行收益不大，甚至可能全部在一个核心上顺序快速执行完，因为启动goroutine和打印操作都非常快。

总结来说，这段代码展示了并发执行，而并行性取决于运行时的具体情况，但就这个简单的示例而言，并行效果可能不明显。

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