golang线程模型

golang线程模型

在计算机科学中，线程是程序的执行路径。在多线程编程中，可以同时执行多个线程，每个线程都有独立的指令流，但它们共享某些资源，比如内存和文件句柄。Golang是一种并发支持的静态类型编程语言，它的线程模型与传统的线程模型略有不同。

并发和并行

在讨论Golang的线程模型之前，我们先要了解并发和并行的区别。并发是指任务之间存在逻辑上的重叠，即两个任务可以在时间上重叠执行，但它们不一定同时进行。并行是指任务在物理上同时执行。Golang支持并发编程，通过goroutine实现。

goroutine

goroutine是Golang的轻量级线程，它由Go运行时负责管理。在Golang程序中，可以通过关键字"go"来启动一个新的goroutine，并发地执行一个函数或方法。

调度器

在Golang中，有一个全局唯一的调度器，负责调度goroutine的执行。调度器使用了一种称为G-M-P模型的线程管理技术。其中G代表goroutine，M代表线程（machine），P代表上下文（processor）。

G-M-P模型

G-M-P模型的基本思想是：在处理并发任务时，调度器会创建一组M个线程，来执行goroutine。每个线程都有一个维护goroutine队列的上下文P。当一个任务被创建时，调度器会将其放入某个线程的P队列中。当线程的P队列为空时，线程会从全局队列中获取一个可执行的任务进行执行。

协作式并发

Golang的调度器是一个协作式的并发调度器。在传统的线程模型中，线程之间可能会发生抢占式调度，即操作系统会强制中断一个正在执行的线程，并切换到另一个线程。而在Golang中，调度器是以协作方式工作的，每个goroutine都需要主动释放执行权，才能让其他goroutine有机会执行。

通信模型

Golang的并发编程模型采用了CSP（Communicating Sequential Processes）模型，即通过通信来共享数据，而不是通过共享数据来通信。

通道

Golang中的通道是一个用于在goroutine之间传递数据的机制。通过使用通道，我们可以轻松地实现不同goroutine之间的数据传输和同步。通道可以是有缓冲的或无缓冲的，可以支持不同的并发模式。

锁与互斥对象

Golang提供了一系列的同步原语，比如互斥锁、读写锁、条件变量等，用于保护共享资源的访问。通过使用合适的同步原语，我们可以在不同的goroutine之间实现安全的数据共享。

总结

Golang采用了一种独特的线程模型，通过goroutine和调度器实现了高效的并发编程。它的通信模型以及提供的同步原语使得编写并发程序变得更加简单和安全。