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【Golang】Go的并发和并行性解释。谁说Go不是并行语言?

偶然发现百度上有很多"师出同门"的"go是并发语言,而不是并行语言"的说法。让我顿感奇怪,"并行"说白了就是对CPU多核的利用,这年头不能利用多核的编译语言还有的混?而且还混的这么好?并且go是出了名的高并发能力强,GPM模型也是为了实现并行,怎么可能会不是并行语言呢。于是进行了一番调查。。。

最终我认为起点大概率是在"Rob Pike"(Go作者之一)于2012年发表的一场演讲,名为"并发不是并行"。之后则被某些标题党曲解为"go是并发语言,而不是并行语言",百度上可以搜到很多这个说法(CV大法,师出同门),不过在Google上通过英文搜索则很少有这个说法。

像这种"以讹传讹"的现象以前也碰到过很多次了,其实深入推敲一下就比较容易发现矛盾点。在这里希望大家在传递知识的时候保持疑问心和严谨性,避免让错误的内容得到传播。当然,假如我的调查有误,这场演讲也是提供对golang并发和并行性讨论的权威指南,具有很强的参考价值。

go.dev/talks上保存了此次演讲的幻灯片(通过左右箭头键进行导航),我们可以查看它以获得此次演讲的内容。

简单说,Rob Pike 用很多"地鼠工人"(gopher)把一个"烧书"任务进行了循序渐进的并发设计,不同的并发设计支持不同的并行方式并发是一种通过将程序分成可以独立执行的片段来构建程序的方法,并发设计就是分解处理过程。例如:

  • 这是一个三只地鼠协同工作的设计,每个地鼠都是一个独立执行的一段程序。
    在这里插入图片描述

  • 这是更复杂的设计,设计了两条工作线,每条线上还加入了暂存堆,16只地鼠在努力工作。
    在这里插入图片描述

实际上地鼠就是CPU,更准确地说是goroutine,goroutine会根据需要复用到操作系统线程上(GPM模型),以实现并行。
即便一次(同一时间)只有一只地鼠在工作,整个程序仍然是并发的(这是设计结构上的),只不过不是并行的。并发而不并行就是说在单核CPU中,程序会自动地让每个地鼠交替工作,以"同时处理"多个子任务从而完成整个任务;但一旦并行(多核CPU),多个地鼠(多个CPU核心)就会"同时工作",更快地完成整个任务。

最终,幻灯片给出了并发和并行的关系结论

  • 并发性很强大。
  • 并发不是并行。
  • 并发实现了并行。
  • 并发使并行性变得容易。

从这里可以看出,Rob Pike 表达的主要思想是:并发不是并行,但并发设计对于实现并行来说是重要/必要的,并行离不开并发

在go中,goroutine就是用来进行并发设计,然后goroutine会根据情况自动的复用到操作系统线程(GPM模型),以实现并行
(ps: channel则是用来协调goroutine执行的手段)

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