关于Goroutine的一切

goroutine 的作用是什么？

假设我们需要发起一个 GET 请求，然后处理响应。在同一段代码中，还存在其他一些与 HTTP 请求无关、也不依赖响应结果的操作。由于代码是顺序执行的，我们会先遇到 GET 请求。

一旦发送请求，就必须等待服务器返回响应。在此期间，程序会阻塞，即使后续操作与该请求毫无关系也无法继续执行。这种效率低下的情况很常见，而我们通常通过多线程和并行处理来解决这一问题。

Go 语言以一种简洁且易于理解的方式解决了这个问题：只需将相关代码放入独立的 goroutine 中。多个 goroutine 可以彼此并行执行。使用 goroutine 后，GET 请求将在当前函数之外独立运行，而那些不涉及 HTTP 请求的代码也可以不受影响地并发执行。

下面我们先来看一段没有使用 goroutine 的代码示例：

1package main
2
3import (
4	"fmt"
5	"time"
6)
7
8func main() {
9	start := time.Now()
10	a, b := 4, 5
11	fmt.Printf("The product of %d and %d is %d\n",a,b, (a * b))
12	time.Sleep(2*time.Second)
13	fmt.Printf("The sum of %d and %d is %d\n",a,b,(a + b))
14	time.Sleep(2*time.Second)
15	fmt.Printf("%s", time.Since(start))
16}

上述代码的总运行时间约为四秒。然而我们知道，乘法运算和加法运算彼此完全独立，可以同时进行。但由于代码是顺序执行的，每次 time.Sleep 都会累加到总耗时中，导致整体执行时间翻倍。

现在我们改用 goroutine 来查看执行时间的变化：

1package main
2
3import (
4	"fmt"
5	"sync"
6	"time"
7)
8
9var wg sync.WaitGroup
10
11func main() {
12	start := time.Now()
13	a, b := 4, 5
14	wg.Add(2)
15	go func() {
16		fmt.Printf("The multiplication of %d and %d is %d\n",a,b, (a * b))
17		time.Sleep(2*time.Second)
18		wg.Done()
19	}()
20	go func() {
21		fmt.Printf("The sum of %d and %d is %d\n",a,b,(a + b))
22		time.Sleep(2*time.Second)
23		wg.Done()
24	}()
25
26	wg.Wait()
27	fmt.Printf("%s", time.Since(start))
28}

此时，程序的运行时间仅约两秒，因为两个函数在各自的 goroutine 中并行执行。尽管 time.Sleep 被调用了两次，但它们分别运行在不同的 goroutine 中，互不影响。

线程与 goroutine 的区别

创建子线程或进行线程分叉是一项开销较大的操作，涉及线程创建、内存分配、上下文切换等多个系统级操作。

以下是线程与 goroutine 的主要区别对比：

如何创建一个 goroutine

创建 goroutine 非常简单：只需将代码封装在函数中，并在调用前加上 go 关键字即可。例如，我们可以为一个执行乘法运算并打印结果的函数创建 goroutine，也可以为匿名函数创建 goroutine。

示例如下：

1package main
2
3import (
4	"fmt"
5	"sync"
6)
7
8var wg sync.WaitGroup
9
10func multiplication(a, b int) {
11	fmt.Printf("The muliplication of %d and %d is %d\n", a, b, a*b)
12	wg.Done()
13}
14
15func main() {
16	a, b := 2, 3
17	wg.Add(2)
18    // 使用 go 关键字启动 multiplication 函数作为独立的 goroutine
19	go multiplication(a, b)
20
21	go func(){
22		fmt.Printf("The subtraction of %d from %d is %d\n", a, b, b-a)
23		wg.Done()
24	}()
25
26	wg.Wait()
27}