作者：不喜歡夜雨天 鏈接：https://www.jianshu.com/p/23057498e2c3 來源：簡書
在go程序中，最被人所熟知的便是併發特性，一方面有goroutine這類二級線程，對這種不處於用戶態的go程的支持，另一方面便是對併發編程的簡便化，可以快捷穩定的寫出支持併發的程序。
- 先回顧進程or線程之間的通信方式 inte-process communication(IPC) 其中Go支持的IPC方法有管道、信號和socket。篇(shui)幅(ping)有限，一張圖引入回憶。
ipc圖解.jpg
- 併發和並行 簡單來講 併發就是可同時發起執行的程序，並行就是可以在支持並行的硬件上執行的併發程序；換句話說，併發程序代表了所有可以實現併發行爲的程序，這是一個比較寬泛的概念，並行程序也只是他的一個子集。 這個問題在知乎筆試中出現過，並行和併發不是一個概念。
複習過過去的基礎知識後，進入主題。
開發go程序，不管是系統性的k8s平臺，還是基於傳統的web開發，都常常使用goroutine來併發處理任務，有時候goroutine之間是相互獨立的，但是也有時候goroutine之間是需要同步和通信的；另一種情況是父goroutine需要控制屬於他的子goroutine。而goroutine的設計機制爲，goroutine退出只能由本身進行控制，不同與傳統的用戶態協程，不允許從外部強制結束該goroutine，除非goroutine奔潰或者main函數結束。目前實現多個goroutine間的同步與通信大致有：
- 全局共享變量
- channel管道通信 ---CSP模型
- context包 ---在1.7版本後引入
全局共享變量： 實現思路爲：
- 申明一個全局變量。
- 在這個全局變量作用域中，開啓多個go程，多個go程實際上是共享這個全局變量。
- 開啓的多個go程實現循環，不斷的監聽這個全局變量的情況，若全局變量屬性觸發一定條件，跳出循環，按串行順序執行到該go程結尾，go程生命週期結束。
代碼示例：
1package mainimport ( "fmt"
2 "time")func main() {
3 running := true
4 f := func() { for running { //控制的全局共享變量
5 fmt.Println("sub proc running...")
6 time.Sleep(1 * time.Second)
7 }
8 fmt.Println("sub proc exit")
9 } go f()
10 go f()
11 go f()
12 time.Sleep(2 * time.Second)
13 running = false //全局共享變量改變
14 time.Sleep(3 * time.Second)
15 fmt.Println("main proc exit")
16}- 優點：實現簡單，不抽象，直白方便，一個變量即可簡單控制子goroutine的進行。
- 缺點:
- 不能適應結構複雜的設計，功能有限，只能適用於子go程中讀，外主程或父go程來寫全局變量，若子go程中進行寫，會出現數據同步問題，需要加鎖解決，不加鎖面對map這類線程不安全的結構會報錯。
- 還有不適合用於同級的子go程間的通信，全局變量傳遞的信息太少。
- 還有就是主進程無法等待所有子goroutine退出，因爲這種方式只能是單向通知，所以這種方法只適用於非常簡單的邏輯且併發量不太大的場景。
channel通信
首先解釋golang中的channel：channel是go中的核心部分之一，結構體簡單概括就是一個ring隊列+一個鎖 有興趣的同學可以去研究一下源碼構建。在使用中可以將channel看做管道，通過channel迸發執行的go程之間就可以發送或者接受數據，從而對併發邏輯進行控制。
go的channel的設計是建立在CSP(Communicating Sequential Process)，中文可以叫做通信順序進程，是一種併發編程模型，由 Tony Hoare 於 1977 年提出。簡單來說，CSP 模型由併發執行的實體（線程或者進程）所組成，實體之間通過發送消息進行通信，這裏發送消息時使用的就是通道，或者叫 channel。CSP 模型的關鍵是關注 channel，而不關注發送消息的實體。Go 語言實現了 CSP 部分理論，goroutine 對應 CSP 中併發執行的實體，channel 也就對應着 CSP 中的 channel。 也就是說，CSP 描述這樣一種併發模型：多個Process 使用一個 Channel 進行通信, 這個 Channel 連結的 Process 通常是匿名的，消息傳遞通常是同步的（有別於 Actor Model）。
設計思路：
- 創建一個sync包中WaitGroup實例 var wg sync.WaitGroup
- 創建一個chan，負責控制go程退出
- 在每一個go程被創建前，執行註冊. wg.Add(1)
- 創建go後，在go程中監聽信號chan能否收到，使用select機制（和io多路複用相似）
- runtime主程 直接關閉chan，也可以選擇發送信號量。通知子go程結束循環，結束go程
- go程調用 wg.Done()註銷後再退出，所以在進行go程 使用defer，go程退出執行。
- wg.Wait() 在註冊的所有信息註銷後才繼續執行下一步。原理是實現一個for死循環，在註冊的值消耗完畢後，跳出死循環。
代碼解釋：
1package mainimport ( "fmt"
2 "os"
3 "os/signal"
4 "sync"
5 "syscall"
6 "time")//執行的go程方法，傳入的chanfunc consumer(stop <-chan bool) { for {
7 select { //機制類似epoll
8 case <-stop:
9 fmt.Println("exit sub goroutine") return
10 default:
11 fmt.Println("running...")
12 time.Sleep(500 * time.Millisecond)
13 }
14 }
15}
16func main() {
17 stop := make(chan bool)
18 var wg sync.WaitGroup // Spawn example consumers
19 for i := 0; i < 3; i++ {
20 wg.Add(1) go func(stop <-chan bool) {
21 defer wg.Done()
22 consumer(stop)
23 }(stop)
24 }
25 close(stop) //直接關閉chan，否則傳遞3次信號量
26 fmt.Println("stopping all jobs!")
27 wg.Wait()
28 fmt.Println("OVER")
29}channel通信控制基於CSP模型，相比於傳統的線程與鎖併發模型，避免了大量的加鎖解鎖的性能消耗，而又比Actor模型更加靈活，使用Actor模型時，負責通訊的媒介與執行單元是緊耦合的–每個Actor都有一個信箱。而使用CSP模型，channel是第一對象，可以被獨立地創建，寫入和讀出數據，更容易進行擴展。
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