一、概念

在了解，go的并行之前，我们首先需要搞清楚一下概念。

借用Erlang 之父 Joe Armstrong的一张图，来展示什么是并发与并行，如下：

二、go并行的原理

当我们创建了一个goroutine的后，会先存放在全局运行队列中，等Go运行时调度器便会进行调度，把他们分配给其中的一个逻辑处理器，并放到这个逻辑处理器对应的本地运行队列中，最终等着被逻辑处理器执行。

那么逻辑处理器，又是如何执行goroutine呢？

操作系统会在物理处理器上调度操作系统线程来运行，逻辑处理器绑定到系统线程上面了，于是系统线程执行哪些goroutine，就会受到逻辑处理器的控制，真正执行goroutine还是系统的线程。

参考The Go scheduler 

M：操作系统线程，

P：逻辑处理器

G：goroutine，拥有自己的栈，指令指针等信息。

每个P（逻辑处理器）会维护着一个goroutine本地队列，处于就绪状态的goroutine（灰色G），就会被P控制着在M中执行。

在Go程序中，每当执行go func，就会创建一个goroutine，并放到goroutine的全局队列中，最后被分配到一个goroutine本地队列。

我们都知道，当M（系统线程）阻塞的时候，比如下载比较大的文件，cpu就会被空闲了，使用异步事件或回调的思维方式能够更加有效地利用CPU，但是这样的代价也是比较大的，因为需要保存上下文，且能够在该恢复的时刻进行恢复上下文。Go采取的做法是，当发现没有空闲的M（比如线程m被阻塞了）且M的数量少于GOMAXPROCS，则会创建新的M（线程），进而可以邦定P（逻辑处理器），从而执行G（goroutine）

三、go中goroutine

每当执行go func，就会创建一个goroutine，在Go语言中，goroutine就是协程。每个goroutine的结构体中有一个sched域就是用于保存自己上下文的。这样，goroutine就可以被换出去，再换进来。这种上下文保存在用户态完成，不必陷入到内核，非常的轻量，切换速度很快。有的协程运行到一定时候就主动调用yield放弃自己的执行，把自己再次放回到任务队列中等待下一次调用时机等。

1、并发案例

func trace(start, end int8) {
   for i:=start; i<=end;  i++{
      fmt.Printf("%c ", i)
      time.Sleep(time.Second)
   }
}

func main() {
   runtime.GOMAXPROCS(1) //限制只有一个逻辑处理器
   var wg sync.WaitGroup   //用于等待所有协程都完成
   wg.Add(2)

   go func(){
      defer wg.Done()//程序退出的时候执行
      trace('a', 'f')
   }()

   go func(){
      defer wg.Done()//程序退出的时候执行
      trace('A', 'F')
   }()

   wg.Wait() //等待所有协程的完成
}

上面的程序使用runtime.GOMAXPROCS(1)来分配一个逻辑处理器供调度器使用，两个goroutine将被该逻辑处理器调度并发执行。输出如下：

A a b B C c d D E e f F G g h H I i j J

在go语言中，“有函数调用，就有机会被调度器调度”，在上面案例中trace方法里面调用了time.sleep()函数的目的，就是让当前运行goroutine有机会被调度器调度，进剥夺该goroutine的执行权，让其他的goroutine执行。所以上面代码打印的结果是大小写字母，交替的输出。如果注销掉"time.sleep()"，输出结果为：

A B C D E F G H I J a b c d e f g h i j

当然，我们可以通过runtime.Gosched()来使当前在逻辑处理器上运行的goruntine让出运行权限，这样另一个goruntine就会得到执行。

四、并发间的相互通信

在Go中，所有I/O都被阻塞，通过goroutines和通道channel处理并发，而不是回调和异步。通道channel主要负责在并发过程中，实现通信。通道channel是类型相关的，一个通道channel只能传递一种数据类型的值，申明如下：

var chanName chan ElementType

比如声明一个传递int类型的通道如下：

var ch chan int

再如申明一个map类型如下：

var ch map[string] chan string

申明完一个通道以后，我们还需要定义该通道，也可以说是初始化该通道，如指定该通道的大小等。可以使用make函数，如下：

ch := make(chan int,bufferSize) //bufferSize为缓冲区的大小，可以不传递该值代表不带缓冲区的channel

通道channel的使用，主要包含数据的写入和读出，如下：

ch     <-  value   //往通道中写入数据
value  <-   ch    //从通道中读出数据

备注：如果channel没有写入数据，从channel中读取数据也会导致程序的阻塞，一直到channel中被写入数据为止。如下：

func main() {
   runtime.GOMAXPROCS(1)
   var ch chan int = make(chan int)
   go func(){
      fmt.Printf("开始阻塞1。。。")
      time.Sleep(time.Second)
      fmt.Printf("结束阻塞1。。。")
      ch <- 4
   }()
   
   fmt.Printf("ch ==>%d", <- ch)
}

在Go里面，不仅仅支持双向通道，还支持双向通道，定义双向通道如下：

var send chan <- int //定义只能发送的通道
var receive <- chan int //定义只能接收接受的通道

参考：

https://golang.org/doc/asm

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