Golang 中的 Goroutine 与线程

go programmingserver side programmingprogramming更新于 2025/5/27 14:52:17

Goroutine 和线程都用于在编程语言中实现并发。在 Golang 中,goroutine 是实现并发的主要机制,而线程是操作系统管理的低级构造。

在本文中,我们将探讨 Golang 中 goroutine 和线程之间的区别、它们的优点和局限性以及何时使用它们。

Goroutines

goroutine 是由 Go 运行时管理的轻量级线程。Goroutine 允许同时执行多个任务,从而更容易编写并发程序。Goroutine 比线程更高效,因为它们占用的内存更少,并且可以更快地进行调度。它们还可以快速启动和停止,这使得它们非常适合用于需要大量短期任务的应用程序。

要创建 goroutine,我们使用 go 关键字,后跟我们想要并发运行的函数。例如 −

示例

package main

import "fmt"

func main() {
   go sayHello()
   fmt.Println("Main function")
}

func sayHello() {
   fmt.Println("Hello")
}

输出

Main function

在此示例中,sayHello() 函数与 main() 函数并发执行,允许两者同时运行。

线程

线程是由操作系统管理的轻量级进程。大多数编程语言都使用线程来实现并发。线程由操作系统创建和管理,这使得它们比 goroutine 更慢且效率更低。

在 Golang 中,线程是通过运行时调度程序间接使用的。Go 运行时调度程序管理操作系统线程池,用于执行 goroutine。Go 调度程序根据工作负载和可用处理器数量确定何时创建或销毁线程。

要在 Golang 中创建线程,我们使用 sync 包创建 WaitGroup 并使用 go 关键字创建新的 goroutine。例如 −

示例

package main

import (
   "fmt"
   "sync"
)

func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   wg.Add(1)

   go func() {
      defer wg.Done()
      fmt.Println("Hello")
   }()

   fmt.Println("Main function")

   wg.Wait()
}

输出

Main function
Hello

在此示例中,我们使用 WaitGroup 来同步主 goroutine 和新 goroutine。 WaitGroup 确保新 goroutine 在主 goroutine 退出之前完成。

Goroutines 与线程

下表总结了 Golang 中 goroutines 和线程之间的主要区别 -

Goroutines

线程

创建

轻量级且快速

重量级且缓慢

内存使用情况

调度

由 Go 运行时管理

由操作系统管理

上下文切换

快速

并发性

安全且易于使用

复杂且容易出错

可扩展性

受可用处理器数量的限制

如表所示,goroutine 比线程更快、更高效,因为它们占用的内存更少,并且可以更快地进行调度。 Goroutines 也比线程更易于使用且更安全,因为它们默认安全地共享内存,并且不需要锁或其他同步机制。

另一方面,线程更复杂且容易出错,因为它们需要显式同步机制才能安全地共享内存。线程也比 goroutines 更慢且效率更低,因为它们由操作系统管理,这增加了调度和上下文切换的开销。

结论

总之,goroutines 和线程都用于在编程语言中实现并发。Goroutines 是 Golang 中实现并发的主要机制,而线程是由操作系统管理的较低级别构造。

Goroutines 比线程更快、更高效,并且更易于使用


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