⚡ 并发编程 #

并发和并行的区别：

• 并发：逻辑上具备同时处理多个任务的能力
• 并行：物理上同时处理多个并发任务的能力

并发 #

一个 CPU 上能同时执行多项任务，在很短时间内，CPU 来回切换任务执行(在某段很短时间内执行程序 a，然后又迅速得切换到程序 b 去执行)， 有时间上的重叠（宏观上是同时的，微观仍是顺序执行）,这样看起来多个任务像是同时执行，这就是并发。

并行 #

当系统有多个 CPU 时,每个 CPU 同一时刻都运行任务，互不抢占自己所在的 CPU 资源，同时进行，称为并行。并行是并发设计的理想模式。

进程 #

cpu 在切换程序的时候，如果不保存上一个程序的状态（也就是我们常说的 context –上下文），直接切换下一个程序，就会丢失上一个程序的一系列状态，于是引入了进程这个概念，用以划分好程序运行时所需要的资源。因此进程就是一个程序运行时候的所需要的基本资源单位（也可以说是程序运行的一个实体）。

线程 #

CPU 切换多个进程的时候，会花费不少的时间，因为切换进程需要切换到内核态，而每次调度需要内核态都需要读取用户态的数据，进程一旦多起来，CPU 调度会消耗一大堆资源，因此引入了线程的概念，线程本身几乎不占有资源，他们共享进程里的资源，内核调度起来不会那么像进程切换那么耗费资源。

协程 #

多线程和多进程是并行的基本条件，但是单线程可以利用协程做到并发。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程在线程上通过主动切换来实现并发，减少了阻塞时间，还避免了线程切换的开销。但协程运行的并发本质上还是串行的。线程和进程的操作是由程序触发系统接口，最后的执行者是系统；协程的操作执行者则是用户自身程序。

Go 并发原语 #

Go 的标准库提供了基本的并发原语：Mutex、RWMutex、WaitGroup、Cond、Context 等。

在并发编程中，如果程序中的一部分会被并发访问或修改，那么，为了避免并发访问导致的意想不到的结果，这部分程序需要被保护起来，这部分被保护起来的程序，就叫做临界区。

临界区就是一个被共享的资源，或者说是一个整体的一组共享资源，比如对数据库的访问、对某一个共享数据结构的操作、对一个 I/O 设备的使用、对一个连接池中的连接的调用，等等。

避免数据竞争的三种方式：

1. 不去写变量。读取不可能出现数据竞争。
2. 避免从多个 goroutine 访问变量，尽量把变量限定在了一个单独的 goroutine 中。(使用 channel 来共享数据)
3. 互斥锁

同步原语的适用场景：

• 共享资源。并发地读写共享资源，会出现数据竞争（data race）的问题，所以需要 Mutex、RWMutex 这样的并发原语来保护。
• 任务编排。需要 goroutine 按照一定的规律执行，而 goroutine 之间有相互等待或者依赖的顺序关系，常常使用 WaitGroup 或者 channel 来实现。
• 消息传递。信息交流以及不同的 goroutine 之间的线程安全的数据交流，常常使用 channel 来实现。

标准库 sync 提供的同步原语都是不能复制的。