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文章标题:100道Go语言面试题之-Go语言中的goroutine是什么?它是如何与channel协同工作的?
### Go语言中的goroutine是什么?
Goroutine是Go语言中的一种轻量级线程实现,由Go运行时(runtime)管理。它提供了一种更为高效、灵活的方式来处理并发任务。与传统的线程相比,goroutine的调度和上下文切换的开销要小得多,这使得Go程序能够轻松创建成千上万个goroutine而不会给系统带来过重的负担。
Goroutine的主要特点包括:
1. **轻量级**:与操作系统线程相比,goroutine的创建和销毁成本极低。
2. **由Go运行时管理**:Go运行时提供了自己的调度器,用于管理goroutine的调度和执行。
3. **高并发**:可以轻松创建大量的goroutine来实现高并发,而不需要担心线程过多导致的问题。
### Goroutine与channel是如何协同工作的?
Goroutine和channel在Go语言中通常是协同工作的,它们共同构成了Go语言并发编程的核心。channel是Go语言中用于goroutine之间通信的一种特殊类型,类似于一个管道,可以在goroutine之间传递数据。
**协同工作的方式如下**:
1. **创建goroutine**:通过`go`关键字后跟一个函数调用,可以创建一个新的goroutine来执行该函数。这允许程序同时执行多个任务。
2. **使用channel进行通信**:
- **发送数据**:使用`<-`操作符向channel发送数据。例如,`ch <- value`表示将值`value`发送到channel `ch`。
- **接收数据**:同样使用`<-`操作符从channel接收数据,但此时它位于channel变量的右侧。例如,`value := <-ch`表示从channel `ch`接收一个值并将其赋给变量`value`。
3. **阻塞与同步**:
- 当一个goroutine向一个没有接收者的channel发送数据时,发送操作会阻塞,直到有接收者准备好接收数据。
- 当一个goroutine从一个空的channel接收数据时,接收操作也会阻塞,直到有发送者发送数据。
4. **关闭channel**:当不再需要向channel发送或接收数据时,应该关闭它。关闭channel是一种通知其他goroutine该channel不再使用的方式。关闭后的channel仍然可以发送数据(这将导致panic),但不能再从中接收数据。
5. **select语句**:Go语言提供了`select`语句,用于同时监听多个channel的操作(发送或接收),并根据第一个准备好的channel进行操作。这使得可以编写出更加灵活和高效的并发代码。
**示例**:
```go
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func worker(done chan bool) {
fmt.Println("working...")
time.Sleep(time.Second) // 模拟耗时操作
fmt.Println("done")
done <- true // 发送完成信号
}
func main() {
done := make(chan bool, 1) // 创建一个带缓冲的channel
go worker(done) // 启动goroutine
<-done // 等待goroutine完成
}
```
在这个示例中,`main`函数启动了一个goroutine来执行`worker`函数,并通过`done` channel等待该goroutine完成。`worker`函数在完成其任务后,通过`done` channel发送一个完成信号给`main`函数。`main`函数通过从`done` channel接收这个信号来知道`worker`函数已经完成。这样,goroutine和channel就协同工作,实现了并发任务的执行和同步。