Différences et applications des coroutines et threads Golang dans la programmation simultanée

La différence entre les coroutines et les threads Golang et leur application en programmation simultanée

Introduction :
Dans le domaine de la programmation simultanée, Golang a reçu une large attention pour son excellente efficacité et sa simplicité. Golang implémente une programmation simultanée efficace via les mécanismes de Goroutine et Channel. Cet article présentera la différence entre les coroutines et les threads Golang, et donnera des exemples de la façon d'appliquer les coroutines dans la programmation simultanée.

1. La différence entre les coroutines et les threads
Les coroutines et les threads sont deux manières différentes d'obtenir la simultanéité. Elles diffèrent sur les aspects suivants.

1. Contrôle du planificateur :
   Les coroutines sont gérées par le runtime Golang (planificateur Goroutine), et le planificateur se charge de planifier l'exécution des coroutines sur un ou plusieurs threads. Le planificateur Goroutine utilise un algorithme appelé « vol de travail », qui peut automatiquement équilibrer les charges de travail entre différents threads et améliorer les performances de concurrence. Les threads sont planifiés par le noyau du système d'exploitation.
2. Exigences en matière de mémoire :
   Étant donné que les threads sont créés et gérés par le noyau du système d'exploitation, chaque thread nécessite certaines ressources mémoire. Les coroutines sont créées et gérées par le planificateur d'exécution Golang et ne nécessitent qu'une petite quantité d'espace mémoire, généralement quelques Ko seulement, ce qui permet à Golang de créer des millions de coroutines sans manquer de mémoire.
3. Surcharge de création et de destruction :
   La création et la destruction de threads sont très coûteuses, tandis que la création et la destruction de coroutines entraînent très peu de frais généraux. Cela signifie que les coroutines peuvent être créées et détruites rapidement dans Golang, ce qui est très important pour gérer un grand nombre de tâches simultanées.
4. Modèle de concurrence : 
   Les threads sont un modèle de concurrence basé sur la mémoire partagée. La mémoire est partagée entre plusieurs threads et un mécanisme de verrouillage est requis pour garantir la sécurité des données. Les coroutines communiquent via des canaux et partagent des données en transmettant des messages entre les coroutines, évitant ainsi la complexité liée à l'utilisation de verrous.

2. Exemples d'application de coroutines

Ce qui suit est un exemple pour illustrer comment utiliser les coroutines pour implémenter la programmation simultanée dans Golang.

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
    for j := range jobs {
        fmt.Println("Worker", id, "started job", j)
        time.Sleep(time.Second) // 模拟任务处理
        fmt.Println("Worker", id, "finished job", j)
        results <- j * 2
    }
}

func main() {
    const numJobs = 5
    jobs := make(chan int, numJobs)
    results := make(chan int, numJobs)

    // 创建并启动多个协程
    for w := 1; w <= 3; w++ {
        go worker(w, jobs, results)
    }

    // 分发任务
    for j := 1; j <= numJobs; j++ {
        jobs <- j
    }
    close(jobs)

    // 获取任务结果
    for a := 1; a <= numJobs; a++ {
        <-results
    }
}

Dans l'exemple ci-dessus, nous avons implémenté la fonction de traitement simultané de plusieurs tâches en créant plusieurs coroutines et en communiquant via des canaux. La coroutine principale distribue les tâches à la coroutine de travail, et la coroutine de travail exécute les tâches et renvoie les résultats à la coroutine principale.

Conclusion :
Les coroutines et les mécanismes de canal de Golang offrent une solution simple et efficace pour la programmation simultanée. En raison de la légèreté et de la faible consommation de ressources des coroutines et des capacités de planification efficaces du planificateur Goroutine, Golang peut bien prendre en charge la programmation simultanée à grande échelle. Dans le développement réel, l'utilisation rationnelle des coroutines peut améliorer considérablement les performances de concurrence du programme.

Références :

1. https://tour.golang.org/concurrency/1
2. https://blog.golang.org/waza-talk-video
3. https://go.dev/play

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!