基础十三《并发》
并发编程在当前软件领域是一个非常重要的概念，随着CPU等硬件的发展，我们无一例外的想让我们的程序运行的快一点、再快一点。Go语言在语言层面天生支持并发，充分利用现代CPU的多核优势，这也是Go语言能够大范围流行的一个很重要的原因。
基本概念
首先我们先来了解几个与并发编程相关的基本概念。
串行、并发与并行
串行：我们都是先读小学，小学毕业后再读初中，读完初中再读高中。
并发：同一时间段内执行多个任务（你在用微信和两个女朋友聊天）。
并行：同一时刻执行多个任务（你和你朋友都在用微信和女朋友聊天）。
进程、线程和协程
进程（process）：程序在操作系统中的一次执行过程，系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
线程（thread）：操作系统基于进程开启的轻量级进程，是操作系统调度执行的最小单位。
协程（coroutine）：非操作系统提供而是由用户自行创建和控制的用户态‘线程’，比线程更轻量级。
并发模型
业界将如何实现并发编程总结归纳为各式各样的并发模型，常见的并发模型有以下几种：
- 线程&锁模型
- Actor模型
- CSP模型
- Fork&Join模型 Go语言中的并发程序主要是通过基于CSP（communicating sequential processes）的goroutine和channel来实现，当然也支持使用传统的多线程共享内存的并发方式。
goroutine
Goroutine 是 Go 语言支持并发的核心，在一个Go程序中同时创建成百上千个goroutine是非常普遍的，一个goroutine会以一个很小的栈开始其生命周期，一般只需要2KB。区别于操作系统线程由系统内核进行调度， goroutine 是由Go运行时（runtime）负责调度。例如Go运行时会智能地将 m个goroutine 合理地分配给n个操作系统线程，实现类似m:n的调度机制，不再需要Go开发者自行在代码层面维护一个线程池。
Goroutine 是 Go 程序中最基本的并发执行单元。每一个 Go 程序都至少包含一个 goroutine——main goroutine，当 Go 程序启动时它会自动创建。
在Go语言编程中你不需要去自己写进程、线程、协程，你的技能包里只有一个技能——goroutine，当你需要让某个任务并发执行的时候，你只需要把这个任务包装成一个函数，开启一个 goroutine 去执行这个函数就可以了，就是这么简单粗暴。
go关键字
Go语言中使用 goroutine 非常简单，只需要在函数或方法调用前加上go关键字就可以创建一个 goroutine ，从而让该函数或方法在新创建的 goroutine 中执行。
go f() // 创建一个新的 goroutine 运行函数f
匿名函数也支持使用go关键字创建 goroutine 去执行。
go func(){
// ...
}()
一个 goroutine 必定对应一个函数/方法，可以创建多个 goroutine去执行相同的函数/方法。
动态栈
操作系统的线程一般都有固定的栈内存（通常为2MB）,而 Go 语言中的 goroutine 非常轻量级，一个 goroutine 的初始栈空间很小（一般为2KB），所以在 Go 语言中一次创建数万个 goroutine 也是可能的。并且 goroutine 的栈不是固定的，可以根据需要动态地增大或缩小， Go 的 runtime 会自动为 goroutine 分配合适的栈空间。
goroutine调度
操作系统内核在调度时会挂起当前正在执行的线程并将寄存器中的内容保存到内存中，然后选出接下来要执行的线程并从内存中恢复该线程的寄存器信息，然后恢复执行该线程的现场并开始执行线程。从一个线程切换到另一个线程需要完整的上下文切换。因为可能需要多次内存访问，索引这个切换上下文的操作开销较大，会增加运行的cpu周期。
区别于操作系统内核调度操作系统线程，goroutine 的调度是Go语言运行时（runtime）层面的实现，是完全由 Go 语言本身实现的一套调度系统——go scheduler。它的作用是按照一定的规则将所有的 goroutine 调度到操作系统线程上执行。
在经历数个版本的迭代之后，目前 Go 语言的调度器采用的是 GPM 调度模型。
GOMAXPROCS
Go运行时的调度器使用GOMAXPROCS参数来确定需要使用多少个 OS 线程来同时执行 Go 代码。默认值是机器上的 CPU 核心数。例如在一个 8 核心的机器上，GOMAXPROCS 默认为 8。Go语言中可以通过runtime.GOMAXPROCS函数设置当前程序并发时占用的 CPU逻辑核心数。（Go1.5版本之前，默认使用的是单核心执行。Go1.5 版本之后，默认使用全部的CPU 逻辑核心数。）