说到 Go 语言，被人讨论最多的就是 Go 很擅长做高并发，并且不需要依赖外部的库，语言本身就支持高并发。Go 实现这一能力的秘密是 goroutine，也经常被称之为协程，goroutine 是 Go 对协程的实现。在这篇文章中，会介绍协程的基本概念，以及 goroutine 的基本使用。1.什么是协程
协程（Coroutine），又被称之为微线程，这个概念出现的时间很早，在 1963 年就有相关的文献发表，但协程真正被用起来的时间很短。对于操作系统来说，线程是最小的调度单位，但对于一些高并发的环境，线程处理起来就比较吃力，一方面操作系统能够分配的线程数量有限，另外线程之间的切换相对来说也比较大。所以对于 Java 这类以线程为调度单位的语言，一般会依靠外部的类库来做到高并发，比如 Java 的Netty 就是一个开始高并发应用必不可少的库。协程和线程非常类似，只是比线程更加轻量级，具体表现在协程之间的切换不需要涉及系统调用，也不需要互斥锁或者信号量等同步手段，甚至都不需要操作系统的支持。协程与线程的行为基本一致，但是协程是在语言层面实现的，而线程是操作系统实现的。2. Go 语言的协程
在 Go 语言中，支持两种并发编程的模式，一种就是以 goroutine 和 channel 为主，这种方式称之为 CSP 模式，这种方式的核心是在 goroutine 之间传递值来来实现并发。还有一种方式是传统的共享内存式的模式，通过一些同步机制，比如锁之类的机制来实现并发。Go 程序通过 main 函数来启动，main 函数启动的时候也会启动一个 goroutine，称之为主 goroutine。然后在主 goroutine 中通过 go 关键字创建新的 goroutine。go 语句是立马返回的，不会阻塞当前的 goroutine。一个 Go 程序中可以创建的 goroutine 数量可以比线程数量多很多，这也是 Go 程序可以做到高并发的原因，goroutine 的实现原理，我们后续的文章再详细聊，下面来看看看 goroutine 的使用。3. goroutine 的基本使用
goroutine 的使用很简单，只需要在调用的函数前面添加 go 关键字，就会创建一个新的 goroutine：func goroutine1() { fmt.Println("Hello goroutine")}
func main() { go goroutine1() fmt.Println("Hello main")}
预想中的 Hello goroutine 并没有出现，因为 main 方法执行完成之后，main 方法 所在的 goroutine 就销毁了，其他的 goroutine 都没有机会执行完。可以通过设置一个休眠时间来阻止主 goroutine 执行完成。func goroutine1() { fmt.Println("Hello goroutine")}
func main() { go goroutine1() time.Sleep(1 * time.Second) fmt.Println("Hello main")}
Hello goroutineHello main
但是这种方法也存在一些问题，这个休眠时间不太好设置，设置的过长，会浪费时间，设置的过短， goroutine 还没运行完成，所以最好的方式是让 goroutine 自己来决定。我们再改动一下代码：func goroutine2(isDone chan bool) { fmt.Println("child goroutine begin...") time.Sleep(2 * time.Second) fmt.Println("child goroutine end...") isDone <- true}
func main() { isDone := make(chan bool) go goroutine2(isDone) <-isDone close(isDone) fmt.Println("main goroutine end..")}
在上面的代码中，我们使用了 chan 类型，这个类型我们后续会详细讲解，暂时只需要知道创建一个 chan 类型的变量，传入到一个子 goroutine 之后，它就会阻塞当前的 goroutine，直到子 goroutine 执行完成。这种方式比上面设置休眠时间的方式要优雅很多，也不会产生一些意料之外的结果。child goroutine begin...child goroutine end...main goroutine end..
但这种方式还是不完美，现在只启动了一个 goroutine，如果要启动多个 goroutine，这种方式就不管用了。当然，肯定还是有解决办法的，看下面的代码：func goroutine3(id int, wg *sync.WaitGroup) { defer wg.Done() fmt.Printf("child goroutine %d begin...\n", id) time.Sleep(time.Second) fmt.Printf("child goroutine %d end...\n", id)}
func main() { var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 5; i++ { wg.Add(1) go goroutine3(i, &wg) } wg.Wait()}
这个代码看起来要复杂不少，其中 sync 包中包括了 Go 语言并发编程的所有工具，我们用到的 WaitGroup 就是其中的一个工具。首先创建一个 WaitGroup 类型的变量 wg，每创建一个 goroutine，就向 wg 中加 1，每个 goroutine 执行完成之后，就调用 wg.Done，这样 wg 就会减 1，wg.Wait() 会阻塞当前 goroutine，直到 wg 中的值清零。如果熟悉其他语言同步机制的人就会想到，这不就是信号量么，是的，这就是使用信号量来实现的。这个 WaitGroup 与 Java 语言中的 CountDownLatch 功能是一样的。child goroutine 4 begin...child goroutine 0 begin...child goroutine 3 begin...child goroutine 2 begin...child goroutine 1 begin...child goroutine 1 end...child goroutine 2 end...child goroutine 3 end...child goroutine 4 end...child goroutine 0 end...
到这里，我们了解了 goroutine 的基本使用，但很多情况下，goroutine 不是独立运行的，而经常需要与其他的 goroutine 通信，在下一篇文章中，我们将详细的聊一聊 goroutine 之间的通信方式。4. 小结
在这篇文章中，我们了解了协程的概念，并且知道了 goroutine 是 Go 语言对协程的实现。也知道了如何通过启动一个新的 goroutine 并发的去做一些事情，同时也知道了如何让 main goroutine 来等待其他 goroutine 工作完成再退出的几种方法。