0

0

Go语言中goroutine是啥

青灯夜游

青灯夜游

发布时间:2023-01-11 15:33:57

|

2454人浏览过

|

来源于php中文网

原创

goroutine是go语言中的轻量级线程实现,是建立在线程之上的轻量级的抽象,由go运行时(runtime)管理。goroutine允许我们以非常低的代价在同一个地址空间中并行地执行多个函数或者方法;相比于线程,它的创建和销毁的代价要小很多,并且它的调度是独立于线程的。

Go语言中goroutine是啥

本教程操作环境:windows7系统、GO 1.18版本、Dell G3电脑。

在编写 Socket 网络程序时,需要提前准备一个线程池为每一个 Socket 的收发包分配一个线程。开发人员需要在线程数量和 CPU 数量间建立一个对应关系,以保证每个任务能及时地被分配到 CPU 上进行处理,同时避免多个任务频繁地在线程间切换执行而损失效率。

虽然,线程池为逻辑编写者提供了线程分配的抽象机制。但是,如果面对随时随地可能发生的并发和线程处理需求,线程池就不是非常直观和方便了。能否有一种机制:使用者分配足够多的任务,系统能自动帮助使用者把任务分配到 CPU 上,让这些任务尽量并发运作。这种机制在 Go语言中被称为 goroutine。

goroutine 是 Go语言中的轻量级线程实现,由 Go 运行时(runtime)管理。Go 程序会智能地将 goroutine 中的任务合理地分配给每个 CPU。

立即学习go语言免费学习笔记(深入)”;

Goroutine是建立在线程之上的轻量级的抽象。它允许我们以非常低的代价在同一个地址空间中并行地执行多个函数或者方法。相比于线程,它的创建和销毁的代价要小很多,并且它的调度是独立于线程的。

Go 程序从 main 包的 main() 函数开始,在程序启动时,Go 程序就会为 main() 函数创建一个默认的 goroutine。

使用普通函数创建 goroutine

Go 程序中使用 go 关键字为一个函数创建一个 goroutine。一个函数可以被创建多个 goroutine,一个 goroutine 必定对应一个函数。

1) 格式

为一个普通函数创建 goroutine 的写法如下:

go 函数名( 参数列表 )
  • 函数名:要调用的函数名。

  • 参数列表:调用函数需要传入的参数。

使用 go 关键字创建 goroutine 时,被调用函数的返回值会被忽略。

如果需要在 goroutine 中返回数据,请使用后面介绍的通道(channel)特性,通过通道把数据从 goroutine 中作为返回值传出。

2) 例子

使用 go 关键字,将 running() 函数并发执行,每隔一秒打印一次计数器,而 main 的 goroutine 则等待用户输入,两个行为可以同时进行。请参考下面代码:

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func running() {
    var times int
    // 构建一个无限循环
    for {
        times++
        fmt.Println("tick", times)
        // 延时1秒
        time.Sleep(time.Second)
    }
}
func main() {
    // 并发执行程序
    go running()
    // 接受命令行输入, 不做任何事情
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
}

命令行输出如下:

1.png

代码执行后,命令行会不断地输出 tick,同时可以使用 fmt.Scanln() 接受用户输入。两个环节可以同时进行。

代码说明如下:

  • 第 12 行,使用 for 形成一个无限循环。

  • 第 13 行,times 变量在循环中不断自增。

  • 第 14 行,输出 times 变量的值。

  • 第 17 行,使用 time.Sleep 暂停 1 秒后继续循环。

  • 第 25 行,使用 go 关键字让 running() 函数并发运行。

    Inworld.ai
    Inworld.ai

    InWorldAI是一个AI角色开发平台,开发者可以创建具有自然语言、上下文意识和多模态的AI角色,并可以继承到游戏和实时媒体中

    下载
  • 第 29 行,接受用户输入,直到按 Enter 键时将输入的内容写入 input 变量中并返回,整个程序终止。

这段代码的执行顺序如下图所示。

2.jpg
图:并发运行图

这个例子中,Go 程序在启动时,运行时(runtime)会默认为 main() 函数创建一个 goroutine。在 main() 函数的 goroutine 中执行到 go running 语句时,归属于 running() 函数的 goroutine 被创建,running() 函数开始在自己的 goroutine 中执行。此时,main() 继续执行,两个 goroutine 通过 Go 程序的调度机制同时运作。

使用匿名函数创建goroutine

go 关键字后也可以为匿名函数或闭包启动 goroutine。

1) 使用匿名函数创建goroutine的格式

使用匿名函数或闭包创建 goroutine 时,除了将函数定义部分写在 go 的后面之外,还需要加上匿名函数的调用参数,格式如下:

go func( 参数列表 ){
    函数体
}( 调用参数列表 )

其中:

  • 参数列表:函数体内的参数变量列表。

  • 函数体:匿名函数的代码。

  • 调用参数列表:启动 goroutine 时,需要向匿名函数传递的调用参数。

2) 使用匿名函数创建goroutine的例子

在 main() 函数中创建一个匿名函数并为匿名函数启动 goroutine。匿名函数没有参数。代码将并行执行定时打印计数的效果。参见下面的代码:

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    go func() {
        var times int
        for {
            times++
            fmt.Println("tick", times)
            time.Sleep(time.Second)
        }
    }()
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
}

代码说明如下:

  • 第 10 行,go 后面接匿名函数启动 goroutine。

  • 第 12~19 行的逻辑与前面程序的 running() 函数一致。

  • 第 21 行的括号的功能是调用匿名函数的参数列表。由于第 10 行的匿名函数没有参数,因此第 21 行的参数列表也是空的。

扩展知识:Goroutine与线程的区别

许多人认为goroutine比线程运行得更快,这是一个误解。Goroutine并不会更快,它只是增加了更多的并发性。当一个goroutine被阻塞(比如等待IO),golang的scheduler会调度其他可以执行的goroutine运行。与线程相比,它有以下的几个优点:

内存消耗更少:

Goroutine所需要的内存通常只有2kb,而线程则需要1Mb(500倍)

创建与销毁的开销更小:

由于线程创建时需要向操作系统申请资源,并且在销毁时将资源归还,因此它的创建和销毁的开销比较大。相比之下,goroutine的创建和销毁是由go语言在运行时自己管理的,因此开销更低。

切换开销更小:

只是goroutine之于线程的主要区别,也是golang能够实现高并发的主要原因。线程的调度方式是抢占式的,如果一个线程的执行时间超过了分配给它的时间片,就会被其他可执行的线程抢占。在线程切换的过程中需要保存/恢复所有的寄存器信息,比如16个通用寄存器,PC(Program Counter)、SP(Stack Pointer)段寄存器等等。而goroutine的调度是协同式的,它不会直接地与操作系统内核打交道。当goroutine进行切换的时候,之后很少量的寄存器需要保存和恢复(PC和SP)。因此goroutine的切换效率更高。

【相关推荐:Go视频教程编程教学

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践
JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践

本专题围绕 JavaScript 在浏览器中的执行与渲染机制展开,系统讲解 DOM 构建、CSSOM 解析、重排与重绘原理,以及关键渲染路径优化方法。内容涵盖事件循环机制、异步任务调度、资源加载优化、代码拆分与懒加载等性能优化策略。通过真实前端项目案例,帮助开发者理解浏览器底层工作原理,并掌握提升网页加载速度与交互体验的实用技巧。

1

2026.03.06

Rust内存安全机制与所有权模型深度实践
Rust内存安全机制与所有权模型深度实践

本专题围绕 Rust 语言核心特性展开,深入讲解所有权机制、借用规则、生命周期管理以及智能指针等关键概念。通过系统级开发案例,分析内存安全保障原理与零成本抽象优势,并结合并发场景讲解 Send 与 Sync 特性实现机制。帮助开发者真正理解 Rust 的设计哲学,掌握在高性能与安全性并重场景中的工程实践能力。

21

2026.03.05

PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践
PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践

本专题围绕 PHP 在现代 Web 后端开发中的高性能实践展开,重点讲解基于 Laravel 框架构建可扩展 API 服务的核心方法。内容涵盖路由与中间件机制、服务容器与依赖注入、接口版本管理、缓存策略设计以及队列异步处理方案。同时结合高并发场景,深入分析性能瓶颈定位与优化思路,帮助开发者构建稳定、高效、易维护的 PHP 后端服务体系。

106

2026.03.04

AI安装教程大全
AI安装教程大全

2026最全AI工具安装教程专题:包含各版本AI绘图、AI视频、智能办公软件的本地化部署手册。全篇零基础友好,附带最新模型下载地址、一键安装脚本及常见报错修复方案。每日更新,收藏这一篇就够了,让AI安装不再报错!

50

2026.03.04

Swift iOS架构设计与MVVM模式实战
Swift iOS架构设计与MVVM模式实战

本专题聚焦 Swift 在 iOS 应用架构设计中的实践,系统讲解 MVVM 模式的核心思想、数据绑定机制、模块拆分策略以及组件化开发方法。内容涵盖网络层封装、状态管理、依赖注入与性能优化技巧。通过完整项目案例,帮助开发者构建结构清晰、可维护性强的 iOS 应用架构体系。

87

2026.03.03

C++高性能网络编程与Reactor模型实践
C++高性能网络编程与Reactor模型实践

本专题围绕 C++ 在高性能网络服务开发中的应用展开,深入讲解 Socket 编程、多路复用机制、Reactor 模型设计原理以及线程池协作策略。内容涵盖 epoll 实现机制、内存管理优化、连接管理策略与高并发场景下的性能调优方法。通过构建高并发网络服务器实战案例,帮助开发者掌握 C++ 在底层系统与网络通信领域的核心技术。

27

2026.03.03

Golang 测试体系与代码质量保障:工程级可靠性建设
Golang 测试体系与代码质量保障:工程级可靠性建设

Go语言测试体系与代码质量保障聚焦于构建工程级可靠性系统。本专题深入解析Go的测试工具链(如go test)、单元测试、集成测试及端到端测试实践,结合代码覆盖率分析、静态代码扫描(如go vet)和动态分析工具,建立全链路质量监控机制。通过自动化测试框架、持续集成(CI)流水线配置及代码审查规范,实现测试用例管理、缺陷追踪与质量门禁控制,确保代码健壮性与可维护性,为高可靠性工程系统提供质量保障。

79

2026.02.28

Golang 工程化架构设计:可维护与可演进系统构建
Golang 工程化架构设计:可维护与可演进系统构建

Go语言工程化架构设计专注于构建高可维护性、可演进的企业级系统。本专题深入探讨Go项目的目录结构设计、模块划分、依赖管理等核心架构原则,涵盖微服务架构、领域驱动设计(DDD)在Go中的实践应用。通过实战案例解析接口抽象、错误处理、配置管理、日志监控等关键工程化技术,帮助开发者掌握构建稳定、可扩展Go应用的最佳实践方法。

61

2026.02.28

Golang 性能分析与运行时机制:构建高性能程序
Golang 性能分析与运行时机制:构建高性能程序

Go语言以其高效的并发模型和优异的性能表现广泛应用于高并发、高性能场景。其运行时机制包括 Goroutine 调度、内存管理、垃圾回收等方面,深入理解这些机制有助于编写更高效稳定的程序。本专题将系统讲解 Golang 的性能分析工具使用、常见性能瓶颈定位及优化策略,并结合实际案例剖析 Go 程序的运行时行为,帮助开发者掌握构建高性能应用的关键技能。

50

2026.02.28

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Golang进阶实战编程
Golang进阶实战编程

共34课时 | 2.9万人学习

Rust 教程
Rust 教程

共28课时 | 6.6万人学习

Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 4.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号