Golang：线程 和 协程 的区别

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目录

• 前言
• 协程
• 协程的特色
  • 第 1 和 第 2 点
  • 特色中的第 3 和 第 4 点
• 和线程的总体对比

前言

国庆愉快各位，距离上次发文快两个月了，19年也快结束了。如今的总结更可能是放在了草稿 而没有发出，此次详细分享下在 Go 中，线程和协程的区别及其关系。

协程

协程，英文名Coroutine。但在 Go 语言中，协程的英文名是：gorutine。它经常被用于进行多任务，即并发做业。没错，就是多线程做业的那个做业。

虽然在 Go 中，咱们不用直接编写线程之类的代码来进行并发，可是 Go 的协程却依赖于线程来进行。

下面咱们来看看它们的区别。

线程的基础介绍，这里请自行网上搜索文章，由于关于线程的优秀介绍文章已经不少。

协程的特色

这里先直接列出线程的特色，而后从例子中进行解析。

1. 多个协程可由一个或多个线程管理，协程的调度发生在其所在的线程中。
2. 能够被调度，调度策略由应用层代码定义，便可被高度自定义实现。
3. 执行效率高。
4. 占用内存少。

上面第 1 和 第 2 点

咱们来看一个例子：

func TestGorutine(t *testing.T) {
	runtime.GOMAXPROCS(1)  // 指定最大 P 为 1，从而管理协程最多的线程为 1 个
	wg := sync.WaitGroup{} // 控制等待全部协程都执行完再退出程序
	wg.Add(2)
	// 运行一个协程
	go func() {
		fmt.Println(1)
		fmt.Println(2)
		fmt.Println(3)
		wg.Done()
	}()

	// 运行第二个协程
	go func() {
		fmt.Println(65)
		fmt.Println(66)
		// 设置个睡眠，让该协程执行超时而被挂起，引发超时调度
		time.Sleep(time.Second)
		fmt.Println(67)
		wg.Done()
	}()
	wg.Wait()
}
复制代码

上面的代码片断跑了两个协程，运行后，观察输出的顺序是交错的。多是：

65
66
1
2
3
67
复制代码

意味着在执行协程A的过程当中，能够随时中断，去执协程行B，协程B也可能在执行过程当中中断再去执行协程A。

看起来协程A 和 协程B 的运行像是线程的切换，可是请注意，这里的 A 和 B 都运行在同一个线程里面。它们的调度不是线程的切换，而是纯应用态的协程调度。

关于上述代码中，为何要指定下面两行代码？

runtime.GOMAXPROCS(1)
time.Sleep(time.Second)
复制代码

这须要您去看下 Go 的协程调度入门基础，请看我以前的另一篇调度分析文章：

Go 的协程调度机制

若是不设置 runtime.GOMAXPROCS(1)，那么程序将会根据操做系统的 CPU 核数而启动对应数量的 P，致使多个 M，即线程的启动。那么咱们程序中的协程，就会被分配到不一样的线程里面去了。为了演示，故设置数量 1，使得它们都被分配到了同一个线程里面，存于线程的协程队列里面，等待被执行或调度。

协程特色中的第 3 和 第 4 点。

3. 执行效率高。
4. 占用内存少。

由于协程的调度切换不是线程切换，而是由程序自身控制，所以，没有线程切换的开销，和多线程比，线程数量越多，协程的性能优点就越明显。调度发生在应用态而非内核态。

内存的花销，使用其所在的线程的内存，意味着线程的内存能够供多个协程使用。

其次协程的调度不须要多线程的锁机制，由于只有一个线程，也不存在同时写变量冲突，因此执行效率比多线程高不少。

和线程的总体对比

比较的点	线程	协程
数据存储	内核态的内存空间	通常是线程提供的用户态内存空间
切换操做	操做最终在内核层完成，应用层须要调用内核层提供的 syscall 底层函数	应用层使用代码进行简单的现场保存和恢复便可
任务调度	由内核实现，抢占方式，依赖各类锁	由用户态的实现的具体调度器进行。例如 go 协程的调度器
语音支持程度	绝大部分编程语言	部分语言：Lua，Go，Python ...
实现规范	按照现代操做系统规范实现	无统一规范。在应用层由开发者实现，高度自定义，好比只支持单线程的线程。不一样的调度策略，等等

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