Perbezaan dan aplikasi coroutine dan benang Golang dalam pengaturcaraan serentak

Perbezaan antara coroutine dan benang Golang dan aplikasinya dalam pengaturcaraan serentak

Pengenalan:
Dalam bidang pengaturcaraan serentak, Golang telah mendapat perhatian meluas kerana kecekapan dan kesederhanaannya yang sangat baik. Golang melaksanakan pengaturcaraan serentak yang cekap melalui mekanisme Goroutine dan Channel. Artikel ini akan memperkenalkan perbezaan antara coroutine Golang dan benang, dan memberi contoh cara menggunakan coroutine dalam pengaturcaraan serentak.

1. Perbezaan antara coroutine dan thread
Coroutine dan thread ialah dua cara berbeza untuk mencapai concurrency Ia berbeza dalam aspek berikut.

1. Kawalan penjadual:
   Coroutines diuruskan oleh masa jalan Golang (Goroutine scheduler), dan penjadual bertanggungjawab untuk menjadualkan pelaksanaan coroutine pada satu atau lebih urutan. Penjadual Goroutine menggunakan algoritma yang dipanggil "mencuri kerja", yang boleh mengimbangi beban kerja secara automatik antara urutan yang berbeza dan meningkatkan prestasi serentak. Benang dijadualkan oleh kernel sistem pengendalian.
2. Keperluan memori:
   Memandangkan utas dicipta dan diurus oleh kernel sistem pengendalian, setiap utas memerlukan sumber memori tertentu. Coroutine dicipta dan diurus oleh penjadual masa jalan Golang, dan ia hanya memerlukan sedikit ruang memori, biasanya hanya beberapa KB, yang membolehkan Golang mencipta berjuta-juta coroutine tanpa kehabisan memori.
3. Overhead penciptaan dan pemusnahan:
   Penciptaan dan pemusnahan benang adalah sangat mahal, manakala penciptaan dan pemusnahan coroutine mempunyai overhead yang sangat sedikit. Ini bermakna coroutine boleh dibuat dan dimusnahkan dengan cepat di Golang, yang sangat penting untuk mengendalikan sejumlah besar tugas serentak.
4. Model Concurrency:
   Thread ialah model concurrency berdasarkan memori dikongsi Memori dikongsi antara berbilang utas dan mekanisme kunci diperlukan untuk memastikan keselamatan data. Coroutine berkomunikasi melalui saluran dan berkongsi data dengan menghantar mesej antara coroutine, mengelakkan kerumitan penggunaan kunci.

2. Contoh aplikasi coroutine

Berikut ialah contoh untuk menggambarkan cara menggunakan coroutine untuk melaksanakan pengaturcaraan serentak di 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
    }
}

Dalam contoh di atas, kami melaksanakan fungsi memproses berbilang tugas secara serentak dengan mencipta berbilang coroutine dan berkomunikasi melalui saluran. Coroutine utama mengagihkan tugas kepada coroutine kerja, dan coroutine kerja melaksanakan tugas dan mengembalikan keputusan kepada coroutine utama.

Kesimpulan:
Coroutine dan mekanisme saluran Golang menyediakan penyelesaian yang mudah dan cekap untuk pengaturcaraan serentak. Disebabkan oleh penggunaan sumber yang ringan dan rendah bagi coroutine dan keupayaan penjadualan yang cekap bagi penjadual Goroutine, Golang boleh menyokong pengaturcaraan serentak berskala besar. Dalam pembangunan sebenar, penggunaan coroutine secara rasional boleh meningkatkan prestasi serentak program.

Rujukan:

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

Atas ialah kandungan terperinci Perbezaan dan aplikasi coroutine dan benang Golang dalam pengaturcaraan serentak. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!