Quelle est l’essence de la goroutine en langage Go ?

Le langage Go est un langage de programmation concurrent, et l'une de ses fonctionnalités les plus importantes est la goroutine. Par rapport aux modèles de concurrence traditionnels tels que les threads et les processus, les goroutines sont plus légères, plus faciles à mettre en œuvre et à planifier, et peuvent utiliser efficacement les ressources système. Par conséquent, cet article explorera l'essence de goroutine dans le langage Go et comment utiliser goroutine pour améliorer les performances et l'évolutivité du programme.

Le concept de Goroutine

Goroutine est un thread léger dans le langage Go, utilisé pour implémenter la programmation concurrente. Contrairement aux threads traditionnels, les goroutines sont créées et détruites très rapidement et peuvent éviter la surcharge supplémentaire causée par le changement de thread. Le langage Go fournit également un modèle de concurrence intégré - canal, qui permet aux goroutines de communiquer et de partager des données de manière sécurisée. L'utilisation de canaux peut éviter la concurrence des données et les problèmes de blocage et garantir l'exactitude et la stabilité du programme.

Le principe d'implémentation de Goroutine

La clé de l'implémentation de goroutine réside dans le système d'exécution du langage Go. Le système d'exécution est responsable de la gestion de la planification, de l'allocation de mémoire, du garbage collection et d'autres problèmes. Lorsqu'un programme démarre, le système d'exécution crée une goroutine principale puis gère la création d'autres goroutines via le planificateur. Le planificateur décidera quel goroutine doit être exécuté et à quel moment en fonction de la charge actuelle du système, de la priorité du goroutine, des E/S et d'autres facteurs.

Dans l'implémentation sous-jacente, le langage Go utilise un modèle de thread appelé M:N, qui mappe les goroutines M aux threads N OS. Lorsqu'une goroutine doit être exécutée, le système d'exécution sélectionnera un thread de système d'exploitation inactif pour l'exécuter. Lorsque cette goroutine se bloque, le thread du système d'exploitation correspondant sera libéré pour traiter d'autres goroutines. Lorsque la goroutine redevient prête, le planificateur resélectionnera un thread de système d'exploitation inactif pour l'exécuter. Ce modèle M:N peut non seulement profiter de la nature légère des goroutines, mais également utiliser pleinement les performances des processeurs multicœurs.

Comment utiliser goroutine

Dans le langage Go, créer une goroutine est très simple, il suffit d'ajouter le mot-clé go avant l'appel de la fonction. Par exemple, dans le code suivant, 10 goroutines sont démarrées pour exécuter la fonction de travail :

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go work(i)
    }
    time.Sleep(time.Second)
}

func work(id int) {
    fmt.Println("goroutine", id, "is running")
    time.Sleep(time.Second)
}

Cependant, il y a aussi certains problèmes auxquels il faut prêter attention lors de l'utilisation de goroutines. Plus important encore, la communication entre les goroutines doit se faire via des canaux. Si plusieurs goroutines lisent et écrivent directement des variables partagées, une concurrence de données se produira, conduisant à un comportement indéfini dans le programme. Par conséquent, vous devez essayer d'éviter d'utiliser des variables globales et des variables statiques, et utiliser plutôt des variables locales, des paramètres et des valeurs de retour pour le transfert de données. Dans le même temps, le cycle de vie de chaque goroutine doit être limité autant que possible, c'est-à-dire démarrer le plus tôt possible et se terminer le plus tôt possible, afin de libérer des ressources et de réduire la charge du système.

Résumé

Grâce à l'introduction de cet article, nous pouvons comprendre que la goroutine en langage Go est un thread léger qui peut implémenter efficacement la programmation simultanée. Lorsque vous utilisez goroutine, vous devez faire attention à éviter les problèmes tels que la concurrence et les blocages de données, essayer de limiter le cycle de vie de chaque goroutine et utiliser raisonnablement les canaux de communication de données. En bref, goroutine est une fonctionnalité de concurrence importante dans le langage Go et peut aider les développeurs à écrire des programmes efficaces et évolutifs.

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