轉載出處：http://blog.csdn.net/gophers/article/details/24665419
golang從語言級別上對併發提供了支持，而且在啓動併發的方式上直接添加了語言級的關鍵字。我並不會很多語言，而且也沒有很多的項目經驗，可能從我嘴裏說出的比較不會非常客觀，但是起碼和C/C++(不考慮C++11)利用系統API來操作線程的方式相比，golang的併發機制運用起來就非常舒適了，不必非要按照固定的格式來定義線程函數，也不必因爲啓動線程的時候只能給線程函數傳遞一個參數而煩惱。和Java相比的話，go的優點就是併發的部分不必非得實現成一個class，而且更加輕量。
併發的啓動
這篇文章關於併發的啓動我就一概而過了，如果要讓一個函數併發運行，只需一個關鍵字"go"：
func Afuntion(para1, para2, para3, ...) {
// Do some process
// ...
}
func main() {
go Afuntion(para1, para2, para3, ...) //只需加一個go前綴，Afunction()就會併發運行
}
go的併發啓動非常簡單，幾乎沒有什麼額外的準備工作，要併發的函數和一般的函數沒有什麼區別，參數隨意，啓動的時候只需要加一個go關鍵之即可。
當然，併發的啓動沒什麼好講的，併發最精髓的部分在於這些協程(協程類似於線程，但是是更輕量的線程)的調度。
我沒法以一個資深的老專家向你全方位的講解調度的各個方面，但是我可以把我遇到過的一些場景和我所用過的調度方法(所以絕對是能用的)分享給你。
go提供了sync包和channel機制來解決協程間的同步與通信。channel的用法非常靈活，使用的方式多種多樣，而且官網的Effective Go中給出了channel的一種併發以外的方式。我們先來介紹sync包提供的調度支持吧。
sync.waitGroup
sync包中的WaitGroup實現了一個類似任務隊列的結構，你可以向隊列中加入任務，任務完成後就把任務從隊列中移除，如果隊列中的任務沒有全部完成，隊列就會觸發阻塞以阻止程序繼續運行，具體用法參考如下代碼：
// 代碼粘上就可以跑通
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitgroup sync.WaitGroup
func Afunction(shownum int) {
fmt.Println(shownum)
waitgroup.Done() //任務完成，將任務隊列中的任務數量-1，其實.Done就是.Add(-1)
}
func main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
waitgroup.Add(1) //每創建一個goroutine，就把任務隊列中任務的數量+1
go Afunction(i)
}
waitgroup.Wait() //.Wait()這裏會發生阻塞，直到隊列中所有的任務結束就會解除阻塞
}
我們可以利用sync.WaitGroup來滿足這樣的情況：
▲某個地方需要創建多個goroutine，並且一定要等它們都執行完畢後再繼續執行接下來的操作。
是的，WaitGroup最大的優點就是.Wait()可以阻塞到隊列中的任務都完畢後才解除阻塞。
channel
channel是一種golang內置的類型，英語的直譯爲"通道"，其實，它真的就是一根管道，而且是一個先進先出的數據結構。
我們能對channel進行的操作只有4種：
(1) 創建chennel (通過make()函數)
(2) 放入數據 (通過 channel <- data 操作)
(3) 取出數據 (通過 <-channel 操作)
(4) 關閉channel (通過close()函數)
但是channel有一些非常給力的性質需要你牢記，請一定要記住並理解好它們：
(1) channel是一種阻塞管道，是自動阻塞的。意思就是，如果管道滿了，一個對channel放入數據的操作就會阻塞，直到有某個routine從channel中取出數據，這個放入數據的操作纔會執行。相反同理，如果管道是空的，一個從channel取出數據的操作就會阻塞，直到某個routine向這個channel中放入數據，這個取出數據的操作纔會執行。這事channel最重要的一個性質，沒有之一。
package main
func main() {
ch := make(chan int, 3)
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1 //這一行操作就會發生阻塞，因爲前三行的放入數據的操作已經把channel填滿了
}
package main
func main() {
ch := make(chan int, 3)
<-ch //這一行會發生阻塞，因爲channel纔剛創建，是空的，沒有東西可以取出
}
(2)channel分爲有緩衝的channel和無緩衝的channel。兩種channel的創建方法如下：
ch := make(chan int) //無緩衝的channel，同等於make(chan int, 0)
ch := make(chan int, 5) //一個緩衝區大小爲5的channel
操作一個channel時一定要注意其是否帶有緩衝，因爲有些操作會觸發channel的阻塞導致死鎖。下面就來解釋這些需要注意的情景。
首先來看一個一個例子，這個例子是兩段只有主函數不同的代碼：
package main
import "fmt"
func Afuntion(ch chan int) {
fmt.Println("finish")
<-ch
}
func main() {
ch := make(chan int) //無緩衝的channel
go Afuntion(ch)
ch <- 1
// 輸出結果：
// finish
}
package main
import "fmt"
func Afuntion(ch chan int) {
fmt.Println("finish")
<-ch
}
func main() {
ch := make(chan int) //無緩衝的channel
//只是把這兩行的代碼順序對調一下
ch <- 1
go Afuntion(ch)
// 輸出結果：
// 死鎖，無結果
}
前一段代碼最終會輸出"finish"並正常結束，但是後一段代碼會發生死鎖。爲什麼會出現這種現象呢，咱們把上面兩段代碼的邏輯跑一下。
第一段代碼：
1. 創建了一個無緩衝channel
2. 啓動了一個goroutine，這個routine中對channel執行取出操作，但是因爲這時候channel爲空，所以這個取出操作發生阻塞，但是主routine可沒有發生阻塞，它還在繼續運行呢
3. 主goroutine這時候繼續執行下一行，往channel中放入了一個數據
4. 這時阻塞的那個routine檢測到了channel中存在數據了，所以接觸阻塞，從channel中取出數據，程序就此完畢
第二段代碼：
1. 創建了一個無緩衝的channel
2. 主routine要向channel中放入一個數據，但是因爲channel沒有緩衝，相當於channel一直都是滿的，所以這裏會發生阻塞。可是下面的那個goroutine還沒有創建呢，主routine在這裏一阻塞，整個程序就只能這麼一直阻塞下去了，然後。。。然後就沒有然後了。。死鎖！
※從這裏可以看出，對於無緩衝的channel，放入操作和取出操作不能再同一個routine中，而且應該是先確保有某個routine對它執行取出操作，然後才能在另一個routine中執行放入操作。
對於帶緩衝的channel，就沒那麼多講究了，因爲有緩衝空間，所以只要緩衝區不滿，放入操作就不會阻塞，同樣，只要緩衝區不空，取出操作就不會阻塞。而且，帶有緩衝的channel的放入和取出可以用在同一個routine中。
但是，並不是說有了緩衝就可以隨意使用channel的放入和取出了，我們一定要注意放入和取出的速率問題。下面我們就舉個例子來說明這種問題：
我們經常會用利用channel自動阻塞的性質來控制當前運行的goroutine的總數量，如下：
package main
import (
"fmt"
)
func Afunction(ch chan int) {
fmt.Println("finish")
<-ch //goroutine執行完了就從channel取出一個數據
}
func main() {
ch := make(chan int, 10)
for i := 0; i < 1000; i++ {
//每當創建goroutine的時候就向channel中放入一個數據，如果裏面已經有10個數據了，就會
//阻塞，由此我們將同時運行的goroutine的總數控制在<=10個的範圍內
ch <- 1
go Afunction(ch)
}
// 這裏只是示範個例子，當然，接下來應該有些更加周密的同步操作
}
上面這種channel的使用方式幾乎經常會用到，但是再看一下接下來這段代碼，它和上面這種使用channel的方式幾乎一樣，但是它會造成問題：
package main
func Afunction(ch chan int) {
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
<-ch
}
func main() {
//主routine的操作同上面那段代碼
ch := make(chan int, 10)
for i := 0; i < 100; i++ {
ch <- 1
go Afunction(ch)
}
// 這段代碼運行的結果爲死鎖
}
上面這段運行和之前那一段基本上原理是一樣的，但是運行後卻會發生死鎖。爲什麼呢？其實總結起來就一句話，"放得太快，取得太慢了"。
按理說，我們應該在我們主routine中創建子goroutine並每次向channel中放入數據，而子goroutine負責從channel中取出數據。但是我們的這段代碼在創建了子goroutine後，每個routine會向channel中放入5個數據。這樣，每向channel中放入6個數據纔會執行一次取出操作，這樣一來就可能會有某一時刻，channel已經滿了，但是所有的routine都在執行放入操作(因爲它們當前執行放入操作的概率是執行取出操作的6倍)，這樣一來，所有的routine都阻塞了，從而導致死鎖。
在使用帶緩衝的channel時一定要注意放入與取出的速率問題。
(3)關閉後的channel可以取數據，但是不能放數據。而且，channel在執行了close()後並沒有真的關閉，channel中的數據全部取走之後纔會真正關閉。
package main
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch <- 1
ch <- 1
close(ch)
ch <- 1 //不能對關閉的channel執行放入操作
// 會觸發panic
}
package main
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch <- 1
ch <- 1
close(ch)
<-ch //只要channel還有數據，就可能執行取出操作
//正常結束
}
package main
import "fmt"
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
close(ch) //如果執行了close()就立即關閉channel的話，下面的循環就不會有任何輸出了
for {
data, ok := <-ch
if !ok {
break
}
fmt.Println(data)
}
// 輸出：
// 1
// 1
// 1
// 1
//
// 調用了close()後，只有channel爲空時，channel纔會真的關閉
}
使用channel控制goroutine數量
channel的性質到這裏就介紹完了，但是看上去，channel的使用似乎比WaitGroup要注意更多的細節，那麼有什麼理由一定要用channel來實現同步呢？channel相比WaitGroup有一個很大的優點，就是channel不僅可以實現協程的同步，而且可以控制當前正在運行的goroutine的總數。
下面就介紹幾種利用channel控制goroutine數量的方法：
一.如果任務數量是固定的：
package main
func Afunction(ch chan int) {
ch <- 1
}
func main() {
var (
ch chan int = make(chan int, 20) //可以同時運行的routine數量爲20
dutycount int = 500
)
for i := 0; i < dutycount; i++ {
go Afunction(ch)
}
//知道了任務總量，可以像這樣利用固定循環次數的循環檢測所有的routine是否工作完畢
for i := 0; i < dutycount; i++ {
<-ch
}
}
二.如果任務的數量不固定
package main
import (
"fmt"
)
func Afunction(routineControl chan int, feedback chan string) {
defer func() {
<-routineControl
feedback <- "finish"
}()
// do some process
// ...
}
func main() {
var (
routineCtl chan int = make(chan int, 20)
feedback chan string = make(chan string, 10000)
msg string
allwork int
finished int
)
for i := 0; i < 1000; i++ {
routineCtl <- 1
allwork++
go Afunction(routineCtl, feedback)
}
for {
msg = <-feedback
if msg == "finish" {
finished++
}
if finished == allwork {
break
}
}
}