小白一枚，最近在研究golang，记录自己学习过程中的一些笔记，以及自己的理解。
- go中协程的实现
- go中协程的sync同步锁
- go中信道channel
- go中的range
- go中的select切换协程
- go中带缓存的channel
- go中协程调度
原文的地址为：https://github.com/forthealll...
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介绍go中的协程之前，首先看以下go中的defer函数，defer函数不是普通的函数，defer函数会在普通函数返回之后执行。defer函数中可以释放函数内部变量、关闭数据库连接等等操作，举例来说：
func print(){
fmt.Println(2);
}
func main() {
defer print();
fmt.Println(1);
}
上述的例子中先输出1后输出2，说明defer确实是在普通函数调用结束之后执行的。
go中使用协程的方式来处理并发，协程可以理解成更小的线程，占用空间小且线程上下文切换的成本少。
可以再为具体的描述以下协程的好处，协程比线程更加轻量，使用4K栈的内存就可以创建它们，可以用很小的内存占用就可以处理大量的任务。
在go中，携程是通过go关键字来调用，从关键字可以看出，golang的一个十分重要的特点就是协程，有句话叫“协程在手，说go就go”。
1、go中协程的实现
下面我们来看一个例子：
func printOne(){
fmt.Println(1);
}
func printTwo(){
fmt.Println(2);
}
func printThree(){
fmt.Println(3);
}
func main() {
go printOne();
go printTwo();
go printThree();
}执行上述的main函数，我们发现并没有像我们想的那样输出有123的输出，原因在于虽然协程是并发的，但是如果在协程调用前退出了调用协程的函数后，协程会随着程序的消亡而消亡。
因此我们可以在main函数中，将主函数挂起，增加等待协程调用的事件。
func main() {
go printOne();
go printTwo();
go printThree();
time.Sleep(5 * 1e9);
}这样会有相应的go关键字修饰的协程函数的调用。我们来看分别执行3次的结果。
- 第一次
1
3
2 - 第二次
3
2
1 - 第三次
3
1
2
我们发现因为协程是并发执行的，我们无法确定其调用的顺序，因此 每次的调用主函数的返回结果都是不确定的。
从协程的上述例子中，我们可以看出使用协程的时候必须还要考虑两个问题：
- 如何控制协程的调用顺序，特别是当不同的协程同时访问同一个资源。
- 如何实现不同协程间的通信
问题1，可以通过sync的同步锁来实现，问题2，go中提供了channel来实现不同协程间的通信。
2、go中协程的sync同步锁
go中sync包提供了2个锁，互斥锁sync.Mutex和读写锁sync.RWMutex.我们用互斥锁来解决上述的同步问题，改写上述的例子：
func printOne(m *sync.Mutex){
m.Lock();
fmt.Println(1);
defer m.Unlock();
}
func printTwo(m *sync.Mutex){
m.Lock();
fmt.Println(2);
defer m.Unlock();
}
func printThree(m *sync.Mutex){
m.Lock();
fmt.Println(3);
defer m.Unlock();
}
func main() {
m:= new(sync.Mutex);
go printOne(m);
go printTwo(m);
go printThree(m);
time.Sleep(5 * 1e9);
}
通过互斥锁，可以发现每次运行，确实都依次输出了1，2，3
3、go中信道channel
go中有一种特殊的类型通道channel，可以通过channel来发送类型化的数据，实现在协程之间的通信，通过通道的通信方式也保证了同步性。
channel的声明方式很简单：
var ch1 chan string
ch1 = make(chan string)
我们用ch表示通道，通道的符号包括了流向通道(发送): ch <- int1 和从通道流出(接收) int2 = <- ch。
同时go中也支持声明单向通道：
var ch1 chan int //普通的channel
var ch2 chan <- int //只用于写int数据
var ch3 <- chan int //只用于读int数据
上述定义的都是不带缓存区，或者说长度为1的channel,这种channel的特点就是：
一旦有数据被放入channel，那么该数据必须被取走才能让另一条数据放入，这就是同步的channel，channel的发送者和接受者在同一时间只交流一条数据，然后必须等待另一边完成相应的发送和接受动作。
我们还是用上述的输出123的例子，用同步channel来实现同步的输出。
func printOne(cs chan int){
fmt.Println(1);
cs <- 1
}
func printTwo(cs chan int){
<-cs
fmt.Println(2);
defer close(cs);
}
func main() {
cs := make(chan int);
go printOne(cs);
go printTwo(cs);
time.Sleep(5 * 1e9);
}
上述的例子中会依次输出12，这样我们通过同步channel的方式实现了同步的输出。
我们前面讲到用为了等待go协程执行完成，我们在main函数中用time.sleep来挂起主函数，其实main函数本身也可以看成一个协程，如果使用channel，就不用在main函数中用time.sleep来挂起。
我们改写上述的例子：
func printOne(cs chan int){
fmt.Println(1);
cs <- 1
}
func main() {
cs := make(chan int);
go printOne(cs);
<-cs;
close(cs);
}上述的例子中，会输出 1 ，我们并没有在主函数中通过time.sleep的方式来挂起，转而用一个等待写入的channel来代替。
注意：通道可以被显式的关闭，当需要告诉接受者不会种子提供新的值的时候，就需要关闭通道。
4、go中的range
上面我们也讲到要及时的关闭channel，但是持续的访问数据源并检查channel是否已经关闭，并不高效。go中提供了range关键字。
range关键字在使用channel的时候，会自动等待channel的动作一直到channel关闭。通俗点将就是可以channel可以自动开关。
同样的来举例：
func input(cs chan int,count int){
for i:=1;i<=count;i++ {
cs <- i
}
}
func output(cs chan int){
for s:= range cs {
fmt.Println(s);
}
}
func main() {
cs := make(chan int);
go input(cs,5);
go output(cs);
time.Sleep(3*1e9)
}
上述的例子会依次的输出1，2，3，4，5. 通过使用range关键字，当channel被关闭时，接受者的for循环也就自动停止了。
5、go中的select切换协程
从不同的并发执行过程中获取值可以通过关键字select来完成，它和switch控制语句非常相似，也被称为通信开关。
首先要明确select做了什么？？
select中存在着一种轮询机制，select监听进入通道的数据，也可以是通道发送值的时候，监听到相应的行为后就执行case里面的操作。
select的声明：
select {
case u:= <- ch1:
...
case v:= <- ch2;
...
}
同样的来看一下具体使用select的例子：
func channel1(cs chan int,count int){
for i:=1;i<=count;i++ {
cs <- i
}
}
func channel2(cs chan int,count int){
for i:=1;i<=count;i++ {
cs <- i
}
}
func selectTest(cs1 ,cs2 chan int){
for i:=1;i<10;i++ {
select {
case u:=<-cs1:
fmt.Println(u);
case v:=<-cs2:
fmt.Println(v);
}
}
}
func main() {
cs1 := make(chan int);
cs2 := make(chan int);
go channel1(cs1,5);
go channel2(cs2,3);
go selectTest(cs1,cs2);
time.Sleep(3*1e9)
}
输出结果为：1,2,1,2,3,3,4,5 总共8个数据。且因为没有做同步控制，因此运行几次后的输出结果是不相同的。
6、go中带缓存的channel
前面讲到的都是不带缓存的channel或者说长度为1的channel，实际上channel也是可以带缓存的，我们可以在声明的时候执行channel的长度。
ch = make(chan string,3)
比如上述的例子中，指定了ch这个channel的长度为3，长度不为1的channel，就可以称之为带缓存的channel.
带缓存的channel可以连续写入，直到长度占满为止。
ch <- 1
ch <- 2
ch <- 3
7、go中协程调度
讲到并发，就要提到go中的协程调度。go中的runtime包，提供了调度器的功能。runtime包提供了以下几个方法：
- Gosched：让当前线程让出 cpu 以让其它线程运行,它不会挂起当前线程，因此当前线程未来会继续执行
- NumCPU：返回当前系统的 CPU 核数量
- GOMAXPROCS：设置最大的可同时使用的 CPU 核数
- Goexit：退出当前 goroutine(但是defer语句会照常执行)
- NumGoroutine：返回正在执行和排队的任务总数
- GOOS：目标操作系统
对于多核CPU的机器，go可以显示的指定编译器将go的协程调度到多个CPU上运行
import "runtime"
...
cpuNum:=runtime.NumCPU;
runtime.GOMAXPROCS(cpuNum)
来聊聊GO中的调度原理，首先定义以下模型的概念：
M：内核中的线程的数目
G：go中的协程，并发的最小单元，在go中通过go关键字来创建
P：处理器，即协程G的上下文，每个P会维护一个本地的协程队列。
接着来看解释GO中协程调度的经典图：
我们来解释上图：
- P是处理器的个数，我们经常将调度器的GOMAXPROCS设置成CPU的个数，因此这里P一般来说是机器CPU的个数。
- M是线程，在P处理器上关联一个线程，P和M的一组配对组成了局部的协程队列
- G就是协程，需要被添加到由P和M组成的局部队列中依次处理
- 除了局部的协程外，在全局还维护了一个协程队列。
- 如果局部协程队列中处理完了所有队列，且没有新队列，那么M线程会取消对于CPU的占用，M线程进入休眠