Comment utiliser les Goroutines dans Go ?

Go语言是一门并发支持的编程语言，其核心特征之一就是Goroutines。Goroutines是一种轻量级线程，可以让我们在程序中创建并发的执行流程。通过使用Goroutines，我们可以轻松地编写高效的并发程序。在本文中，我们将学习如何在Go中使用Goroutines。

什么是Goroutines？

Goroutines是由Go runtime负责管理的轻量级线程。与操作系统线程不同，Goroutines并不是由操作系统内核管理的，而是由Go runtime运行时支持的。因此，Goroutines更轻量级，创建和销毁Goroutines都要比操作系统线程更快。Goroutines是Go语言并发的核心，能够实现分离和并发执行函数体的能力。

Goroutines的创建方式

在Go中，我们可以使用关键字go来创建一个新的Goroutine。下面是一个简单的例子：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func hello() {
    fmt.Println("Hello goroutine!")
}

func main() {
    go hello()
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("main function")
}

在这个例子中，我们定义了一个hello函数，它会在一个新的Goroutine中执行。我们在main函数中使用关键字go创建一个新的Goroutine，将hello函数作为参数传递给它。当我们运行程序时，hello函数将在一个新的Goroutine中异步运行，而main函数则会继续执行。我们使用time.Sleep函数让main函数等待1秒钟，以确保hello函数有足够的时间执行。

Goroutines的执行流程

创建Goroutines后，它会和主线程并发执行，Goroutines可以异步地并发执行其他的函数或代码。Go程序会在一个主Goroutine中启动。当我们使用关键字go创建一个新的Goroutine时，Go runtime会创建一个新的轻量级线程并分配一个Goroutine栈，然后将该Goroutine添加到Go runtime的调度器中。Go runtime会根据调度算法去选择一个可用的Goroutine运行，这些可用Goroutines中可能会有其他Go程序中的Goroutine。如果Go runtime没有发现有可用的Goroutine，那么程序可能会进入休眠状态。

Goroutines的调度

Go runtime使用Go scheduler调度器来调度Goroutines的运行。当我们创建一个新的Goroutine时，它会被添加到调度器的运行队列中。当调度器准备运行Goroutine时，它会从队列中选择一个Goroutine运行，直到该Goroutine阻塞或调用了time.Sleep等函数。在这种情况下，调度器会暂停该Goroutine的执行，并将它放回到队列中，直到它再次准备好运行。

Goroutines的阻塞

阻塞是指Goroutines无法继续执行的情况。当Goroutine调用了某些会引起阻塞的函数时，该Goroutine会被暂停，直到函数返回结果。这些函数包括：I/O操作，网络请求，系统调用，锁等。如果Goroutine处于阻塞状态，调度器会将该Goroutine放回到队列中，直到它再次准备好运行。

Goroutines的同步

在Go中，我们可以使用通道（Channel）来进行Goroutines之间的同步和通信。通道是一种用于在Goroutines之间传递数据的机制，它可以阻塞Goroutines的运行。以下是一个使用通道进行同步的例子：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    go func() {
        fmt.Println("Goroutine starts")
        ch <- 1
    }()

    fmt.Println("Main goroutine waiting")
    <-ch
    fmt.Println("Main goroutine exiting")
}

在这个例子中，我们首先创建了一个通道ch，然后在一个新的Goroutine中执行一个函数。在函数中，我们打印了一条消息，并将数字1写入通道。在main函数中，我们在通道上等待，直到我们收到了一个值。一旦我们收到了值，main函数将退出。这是一个非常简单的例子，但它演示了如何使用通道在Goroutines之间进行同步。

Goroutines的错误处理

当Goroutine出现错误时，它会崩溃，并抛出一个Panic错误。在一个Goroutine发生错误时，它的错误信息只会被输出到控制台，并且无法访问Goroutine的状态。为了避免程序崩溃，我们可以使用recover函数来恢复Panic错误。以下是一个使用recover函数的例子：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    // define a function to run inside Goroutine
    goroutineFunc := func() {
        defer func() {
            if err := recover(); err != nil {
                fmt.Println("Error:", err)
            }
        }()
        fmt.Println("Goroutine started")
        panic("Something went wrong")
    }

    // start Goroutine
    go goroutineFunc()

    // wait in case Goroutine is not finished yet
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
    fmt.Println("End of program")
}

在这个例子中，我们首先定义了一个函数goroutineFunc，它会在一个新的Goroutine中执行。在函数中，我们打印了一条消息，并调用了panic函数来模拟一个错误。在goroutineFunc中，我们使用defer关键字来定义一个函数，该函数用于捕获Panic错误。当我们在goroutineFunc中执行panic函数时，它会崩溃并抛出一个Panic错误。由于我们在defer函数中使用了recover函数，我们可以捕获这个错误，并在控制台上输出错误信息。

结论

Les Goroutines sont l'une des fonctionnalités principales de la concurrence du langage Go. Elles peuvent créer et traiter des processus d'exécution parallèles dans le programme et améliorer les performances du programme. Dans cet article, nous avons appris comment utiliser Goroutines dans Go, notamment comment créer des Goroutines, le flux d'exécution des Goroutines, la planification, le blocage, la synchronisation et la gestion des erreurs, etc. En utilisant Goroutines, nous pouvons facilement écrire des programmes concurrents efficaces.

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