Go語言中的Goroutine與執行緒

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Goroutines 和執行緒都用於在程式語言中實現併發。在 Go 語言中，goroutines 是實現併發的主要機制，而執行緒是由作業系統管理的更底層的構造。

在本文中，我們將探討 Go 語言中 goroutines 和執行緒之間的區別、它們的優缺點以及何時使用它們。

Goroutines

Goroutine 是由 Go 執行時管理的輕量級執行緒。Goroutines 允許併發執行多個任務，從而更容易編寫併發程式。Goroutines 比執行緒更有效率，因為它們使用更少的記憶體並且可以更快地排程。它們還可以快速啟動和停止，這使得它們非常適合用於需要大量短暫任務的應用程式。

要建立一個 goroutine，我們使用 go 關鍵字後跟我們要併發執行的函式。例如：

示例

package main

import "fmt"

func main() {
   go sayHello()
   fmt.Println("Main function")
}

func sayHello() {
   fmt.Println("Hello")
}

輸出

Main function

在這個例子中，sayHello() 函式與 main() 函式併發執行，允許兩者同時執行。

執行緒

執行緒是由作業系統管理的輕量級程序。執行緒用於在大多數程式語言中實現併發。執行緒由作業系統建立和管理，這使得它們比 goroutines 更慢且效率更低。

在 Go 語言中，執行緒是間接使用的，透過執行時排程器。Go 執行時排程器管理一個作業系統執行緒池，這些執行緒用於執行 goroutines。Go 排程器根據工作負載和可用處理器的數量確定何時建立或銷燬執行緒。

要在 Go 語言中建立執行緒，我們使用 sync 包來建立一個 WaitGroup，並使用 go 關鍵字來建立一個新的 goroutine。例如：

示例

package main

import (
   "fmt"
   "sync"
)

func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   wg.Add(1)

   go func() {
      defer wg.Done()
      fmt.Println("Hello")
   }()

   fmt.Println("Main function")

   wg.Wait()
}

輸出

Main function
Hello

在這個例子中，我們使用 WaitGroup 來同步主 goroutine 和新的 goroutine。WaitGroup 確保新的 goroutine 在主 goroutine 退出之前完成。

Goroutines 與執行緒

下表總結了 Go 語言中 goroutines 和執行緒的主要區別：

	Goroutines	執行緒
建立	輕量級且快速	重量級且緩慢
記憶體使用	低	高
排程	由 Go 執行時管理	由作業系統管理
上下文切換	快	慢
併發	安全且易於使用	複雜且容易出錯
可擴充套件性	高	受可用處理器數量的限制

如表所示，goroutines 比執行緒更快、更高效，因為它們使用更少的記憶體並且可以更快地排程。Goroutines 也比執行緒更容易使用且更安全，因為它們預設安全地共享記憶體，並且不需要鎖或其他同步機制。

另一方面，執行緒更復雜且容易出錯，因為它們需要顯式的同步機制來安全地共享記憶體。執行緒也比 goroutines 更慢且效率更低，因為它們由作業系統管理，這會給排程和上下文切換增加開銷。

結論

總之，goroutines 和執行緒都用於在程式語言中實現併發。Goroutines 是 Go 語言中實現併發的主要機制，而執行緒是由作業系統管理的更底層的構造。

Goroutines 比執行緒更快、更高效，並且更容易使用。