Go语言中的Goroutine与线程

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Goroutines 和线程都用于在编程语言中实现并发。在 Go 语言中，goroutines 是实现并发的主要机制，而线程是由操作系统管理的更底层的构造。

在本文中，我们将探讨 Go 语言中 goroutines 和线程之间的区别、它们的优缺点以及何时使用它们。

Goroutines

Goroutine 是由 Go 运行时管理的轻量级线程。Goroutines 允许并发执行多个任务，从而更容易编写并发程序。Goroutines 比线程更有效率，因为它们使用更少的内存并且可以更快地调度。它们还可以快速启动和停止，这使得它们非常适合用于需要大量短暂任务的应用程序。

要创建一个 goroutine，我们使用 go 关键字后跟我们要并发运行的函数。例如：

示例

package main

import "fmt"

func main() {
   go sayHello()
   fmt.Println("Main function")
}

func sayHello() {
   fmt.Println("Hello")
}

输出

Main function

在这个例子中，sayHello() 函数与 main() 函数并发执行，允许两者同时运行。

线程

线程是由操作系统管理的轻量级进程。线程用于在大多数编程语言中实现并发。线程由操作系统创建和管理，这使得它们比 goroutines 更慢且效率更低。

在 Go 语言中，线程是间接使用的，通过运行时调度器。Go 运行时调度器管理一个操作系统线程池，这些线程用于执行 goroutines。Go 调度器根据工作负载和可用处理器的数量确定何时创建或销毁线程。

要在 Go 语言中创建线程，我们使用 sync 包来创建一个 WaitGroup，并使用 go 关键字来创建一个新的 goroutine。例如：

示例

package main

import (
   "fmt"
   "sync"
)

func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   wg.Add(1)

   go func() {
      defer wg.Done()
      fmt.Println("Hello")
   }()

   fmt.Println("Main function")

   wg.Wait()
}

输出

Main function
Hello

在这个例子中，我们使用 WaitGroup 来同步主 goroutine 和新的 goroutine。WaitGroup 确保新的 goroutine 在主 goroutine 退出之前完成。

Goroutines 与线程

下表总结了 Go 语言中 goroutines 和线程的主要区别：

	Goroutines	线程
创建	轻量级且快速	重量级且缓慢
内存使用	低	高
调度	由 Go 运行时管理	由操作系统管理
上下文切换	快	慢
并发	安全且易于使用	复杂且容易出错
可扩展性	高	受可用处理器数量的限制

如表所示，goroutines 比线程更快、更高效，因为它们使用更少的内存并且可以更快地调度。Goroutines 也比线程更容易使用且更安全，因为它们默认安全地共享内存，并且不需要锁或其他同步机制。

另一方面，线程更复杂且容易出错，因为它们需要显式的同步机制来安全地共享内存。线程也比 goroutines 更慢且效率更低，因为它们由操作系统管理，这会给调度和上下文切换增加开销。

结论

总之，goroutines 和线程都用于在编程语言中实现并发。Goroutines 是 Go 语言中实现并发的主要机制，而线程是由操作系统管理的更底层的构造。

Goroutines 比线程更快、更高效，并且更容易使用。