go語(yǔ)句及其執(zhí)行規(guī)則

學(xué)習(xí)之前先看一下下面這句話：

創(chuàng)新互聯(lián)公司主要為客戶提供服務(wù)項(xiàng)目涵蓋了網(wǎng)頁(yè)視覺(jué)設(shè)計(jì)、VI標(biāo)志設(shè)計(jì)、營(yíng)銷推廣、網(wǎng)站程序開(kāi)發(fā)、HTML5響應(yīng)式成都網(wǎng)站建設(shè)、手機(jī)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)、微商城、網(wǎng)站托管及成都網(wǎng)站維護(hù)公司、WEB系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、域名注冊(cè)、國(guó)內(nèi)外服務(wù)器租用、視頻、平面設(shè)計(jì)、SEO優(yōu)化排名。設(shè)計(jì)、前端、后端三個(gè)建站步驟的完善服務(wù)體系。一人跟蹤測(cè)試的建站服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)為成都玻璃鋼坐凳行業(yè)客戶提供了網(wǎng)站改版服務(wù)。

Don’t communicate by sharing memory; share memory by communicating.
不要通過(guò)共享數(shù)據(jù)來(lái)通訊，要以通訊的方式共享數(shù)據(jù)。

通道（也就是 channel）類型的值可以被用來(lái)以通訊的方式共享數(shù)據(jù)。更具體地說(shuō)，它一般被用來(lái)在不同的goroutine之間傳遞數(shù)據(jù)。
這篇主要講goroutine是什么。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，goroutine代表著并發(fā)編程模型中的用戶級(jí)線程。

調(diào)度器

Go語(yǔ)言不但有著獨(dú)特的并發(fā)編程模型，以及用戶級(jí)線程goroutine，還擁有強(qiáng)大的用于調(diào)度goroutine、對(duì)接系統(tǒng)級(jí)線程的調(diào)度器。
這個(gè)調(diào)度器是Go語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的重要組成部分，它主要負(fù)責(zé)統(tǒng)籌調(diào)配Go并發(fā)編程模型中的三個(gè)主要元素：

• G（goroutine 的縮寫），用戶級(jí)線程
• P（processor 的縮寫），一種可以承載若干個(gè)G，且能夠使用這些G適時(shí)的與M進(jìn)行對(duì)接，并得到真正運(yùn)行的中介
• M（machine 的縮寫），系統(tǒng)級(jí)線程

主goroutine

這里需要知道一個(gè)與主goroutine有關(guān)的重要特性，一旦主goroutine中的代碼（也就是main函數(shù)中的那些代碼）執(zhí)行完畢，當(dāng)前的 Go 程序就會(huì)結(jié)束運(yùn)行。
先看下面這個(gè)例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            fmt.Println(i)
        }()
    }
}

上面的程序運(yùn)行之后，不會(huì)有打印任何內(nèi)容。
只要go語(yǔ)句本身執(zhí)行完畢，Go程序完全不會(huì)等待go函數(shù)的執(zhí)行，它會(huì)立刻去執(zhí)行后面的語(yǔ)句。這就是所謂的異步并發(fā)地執(zhí)行。
在上面的例子中，在for語(yǔ)句執(zhí)行完畢后，里面包裝的10個(gè)goroutine還沒(méi)有獲得運(yùn)行的機(jī)會(huì)，主goroutine中的代碼執(zhí)行完了，Go程序就會(huì)立即結(jié)束運(yùn)行。

使用Sleep等待

上面的例子中，如果要讓程序在其他goroutine運(yùn)行完之后再退出。最簡(jiǎn)單粗暴的辦法是Sleep一段時(shí)間：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            fmt.Println(i)
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)
}

這個(gè)辦法可行，但是Sleep的時(shí)間需要預(yù)估。太長(zhǎng)會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，太短則不能保證所有g(shù)oroutine都運(yùn)行完畢。不容易預(yù)估時(shí)間，最好是讓其他的goroutine在運(yùn)行完畢后發(fā)送通知。

讓主goroutine等待其他goroutine

使用通道，通道的長(zhǎng)度與啟用的goroutine的數(shù)量一致。每個(gè)goroutine運(yùn)行完畢前，都向通道發(fā)送一個(gè)值。在主goroutine則是從這個(gè)通道接收值，接收了足夠數(shù)量的次數(shù)后就說(shuō)明所有g(shù)oroutine都運(yùn)行完畢了，可以繼續(xù)往下執(zhí)行了（就是退出）：

package main

import "fmt"

func main() {
    sign := make(chan struct{}, 10)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            fmt.Println(i)
            sign <- struct{}{}
        }()
    }
    for j := 0; j < 10; j++ {
        <- sign
    }
}

這里聲明的通道的類型是 chan struct{} ，是一個(gè)空結(jié)構(gòu)體。它譚勇的內(nèi)存空間是0字節(jié)。這個(gè)值在整個(gè)Go程序中永遠(yuǎn)都只會(huì)存在一份。雖然可以無(wú)數(shù)次的使用這個(gè)值字面量，但是用到的都是同一個(gè)值。當(dāng)把通道僅僅刀座是傳遞某個(gè)簡(jiǎn)單信號(hào)的介質(zhì)的時(shí)候，使用空結(jié)構(gòu)體是最好的。
其他方式
在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中，有一個(gè)sync包，里面有一個(gè)sync.WaitGroup類型。這應(yīng)該是一個(gè)更好的實(shí)現(xiàn)方式。不過(guò)這要等后面講sync包的時(shí)候再說(shuō)了。

讓多個(gè)goroutine按照既定的順序執(zhí)行

首先改造一下一只使用的例子，把變量i的值傳遞給每個(gè)goroutine，這樣輸出的是0-9各一次，不過(guò)是亂序的：

for i := 0; i < 10; i++ {
    go func(i int) {
        fmt.Println(i)
        sign <- struct{}{}
    }

講師的例子

package main

import (
    "fmt"
    "sync/atomic"
    "time"
)

var count uint32

func trigger (i uint32, fn func()) {
    for {
        if n := atomic.LoadUint32(&count); n == i {
            fn()
            atomic.AddUint32(&count, 1)
            break
        }
        time.Sleep(time.Nanosecond)
    }
}

func main() {
    for i := uint32(0); i < 10; i++ {
        go func(i uint32) {
            fn := func() {
                fmt.Println(i)
            }
            trigger(i, fn)
        }(i)
    }
    trigger(10, func() {})
}

主要就是trigger函數(shù)。在trigger里會(huì)檢查i，并把要執(zhí)行的語(yǔ)句打包成fn函數(shù)也傳入，只有在trigger里判斷后符合條件，就會(huì)執(zhí)行fn函數(shù)的語(yǔ)句。
trigger里會(huì)檢查i和count是否相等，在執(zhí)行了fn函數(shù)后，需要把count加1，這里用了原子操作。里有是trigger函數(shù)會(huì)被多個(gè)goroutine并發(fā)的調(diào)用，所以這個(gè)變量被多個(gè)用戶級(jí)線程共用了。因此對(duì)它的操作就產(chǎn)生了競(jìng)態(tài)條件（race condition），破壞了程序的并發(fā)安全性。
在最后退出的時(shí)候，應(yīng)該有了trigger函數(shù)，只要檢查count是否到10了，就表示其他goroutine都執(zhí)行完了，所以也就不需要通道了。
另外在trigger函數(shù)里，是一個(gè)for語(yǔ)句的無(wú)限循環(huán)，在判斷條件不成立后，先進(jìn)行了一個(gè)1納秒的Sleep。如果不加這句的話，測(cè)試下來(lái)，偶爾會(huì)出現(xiàn)程序卡住的情況（甚至是死機(jī)）。這里加上Sleep語(yǔ)句應(yīng)該是希望這個(gè)時(shí)候程序可以進(jìn)行一下切換，否則當(dāng)前應(yīng)該執(zhí)行的那個(gè)goroutine如果拿不到執(zhí)行的機(jī)會(huì)，其他goroutine也都無(wú)法通過(guò)if條件的判斷。

自己的實(shí)現(xiàn)

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    sign := make(chan struct{}, 10)
    var count int
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func(i int) {
            for {
                if count == i{
                    fmt.Println(i)
                    count ++
                    sign <- struct{}{}
                    break
                }
                time.Sleep(time.Nanosecond)
            }
        }(i)
    }
    for j := 0; j < 10; j++ {
        <- sign
    }
}

主要兩個(gè)問(wèn)題，當(dāng)時(shí)沒(méi)有意識(shí)到在for無(wú)限循環(huán)之后，進(jìn)入下一個(gè)迭代前，這個(gè)1納秒Sleep的意義。還有就是我沒(méi)有使用原子操作。不過(guò)這里即使不用原子操作也沒(méi)問(wèn)題的樣子，因?yàn)檫壿嬌贤ㄖ挥幸粋€(gè)goroutine滿足條件會(huì)去操作共用的變量count。所以這里和上面講師的示例就差在對(duì)變量count的比較和判斷是否是原子操作的問(wèn)題上了。

原子操作
這里再自我做一些補(bǔ)充。

原子操作，即執(zhí)行過(guò)程不能被中斷的操作（并發(fā)）。
經(jīng)典問(wèn)題：i++是不是原子操作？
答案是否，因?yàn)閕++看上去只有一行，但是背后包括了多個(gè)操作：取值，加法，賦值。