Day14 Go併發症狀- Goroutines (go)

併發是什麼症狀

是併發運算，不是某種併發症。
就是多線程運算。

• 併發(Concurrency) 不是併行(Parallelism)

雖然兩者在口語表達上都會說成『同時進行』，但是中文的『同時』很難區分是併行還是併發
但從英文單字來看的話，會比較容易理解

併發是共享時間運算，在一段時間內輪流享有時間資源
併行是平行運算，一直都能享有時間資源

併發是把時間切成很小很小段，在這小段的時間裡先後執行多項任務。
併行是CPU有多個核心，可以同時處理多個任務。

簡單來說，拿人來比喻的話：
併發：一個人在一段時間內做兩件事
併行：兩個人同時在做事

Go併發（Goroutines）

Goroutine是輕量級的線程。

A goroutine is a lightweight thread managed by the Go runtime.

而main func則是程式當前的、主要的goroutine。

想要讓Go併發並ㄅㄧㄤˋ叫非常的容易，
只要寫好一個func，在呼叫時多一個go關鍵字即可。
多線程讓你的程式嚇嚇叫。

【Go Func】

https://py.golang.org/p/QQWHnuHJdkv

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	go test()
}

func test() {
	time.Sleep(time.Second * 1)
	fmt.Println("嚇嚇叫")
}

/* result:

*/

疑？奇怪，怎麼沒有輸出，是我的Go死掉了嗎？
說好的嚇嚇叫呢？

非也。
主程式func main確實已經執行完畢了，
但是被你go出去的func還在time.Sleep，而且睡的很爽。
這可是一秒鐘耶，對電腦來講天文數字啊！

所以被你go出去的func睡飽回來發現main主線程已經早已結束返回，
自然看不見fmt.Print的輸出了。

稍微改一下，給主線程睡一會，這樣就可以了。

https://play.golang.org/p/Mn9klYHEmU-

func main() {
	go test()
	time.Sleep(time.Second * 1)
}

func test() {
	fmt.Println("嚇嚇叫")
}

/* result:
嚇嚇叫
*/

【Go併發過程】

GO的併發會用到多個核心下去執行，試著執行以下的程式看看，
輸出是一段一段的，一下Ｏ一下－交錯著，代表兩邊的線程都很努力的想噴射把值Print出來。
https://play.golang.org/p/Y29gVHLFTUC

func main() {
	go print1()
	go print2()
	time.Sleep(time.Second)
}

func print1() {
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		fmt.Print("Ｏ")
	}
}

func print2() {
	for i := 0; i < 1000; i++ {
		fmt.Print("－")
	}
}

/* result:
ＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯ－－－－－－－－ＯＯ－－－－－－－－－－－ＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯＯ...
*/

【runtime.GOMAXPROCS】

runtime.GOMAXPROCS(n) 這一參數限制程式執行時 CPU用到的最大核心數量。
如果設置小於1，等於沒設，預設值是電腦核心數。

GOMAXPROCS sets the maximum number of CPUs that can be executing.
If n < 1, it does not change the current setting.

https://play.golang.org/p/idAyE6AsCJ1

但限制了一核心之後，為什麼還是可以把兩個print func都印到呢，
怎麼不是只印出一個直到時間到？說好的單核心？

原來是Go Routine會去排程，執行A線程一小段時間後會跳到線程B去，
這才公平合理嘛！不然CPU資源都被其中一個線程給佔住，作業系統就卡死啦。
所以這次看到的輸出會是 Ｏ很多 再來－很多，兩者都連續印很多的情況下交錯著。

【匿名函式】

匿名函式(Anonymous Function)是什麼？
第一次看到這麼名字時不明覺厲，可能跟匿名者聯想到了一起吧，
但事實上用匿名函式並不是多厲害的事情，而是因為簡便，
因為我懶得再幫你這個func提出去 取一個好名字 再呼叫名字使用。
沒名字、無名氏的下場就像免洗餐具一樣，只能用一次。

等於是濃縮了以下幾行程式碼

func main(){
    test()
}

func test(){
    ...
}

【匿名併發】

匿名併發 = 匿名函式加上go併發

https://play.golang.org/p/yjlln9Th00a

func main() {
	go func() { // 把這裡的go併發去掉，就變成匿名函式了
		for i := 0; i < 10000; i++ {
			fmt.Print("匿名併發函式 ")
		}
	}() // 這邊有小括號有點奇怪對不？ 因為他是一個函式，在呼叫時需要()

	for i := 0; i < 10000; i++ {
		fmt.Print("main ")
	}

	time.Sleep(10000)
}

【要注意的小坑】

你不一定每次都能期待被你併發出去的func順利執行完任務並且會傳值給你，
人家主線程main func早就打烊、結束營業啦，就算回傳了我也沒辦法接到。
所以說，被go出去的func 沒有return回傳值，
因為不能期待他每次都能成功回傳值、不能期待主線程每次都等他們完成。

那要回傳值給main func知道，該怎麼辦呢？
此時就需要自己建立通道(channel)了。
詳見明天的文章。

恐慌(Panic)

恐慌Panic 跟 退出程序是什麼關係？

一群地鼠原本在地道挖坑，突然發生恐慌，每隻地鼠抗性不夠、都得了負面狀態，
嚇得趕快逃走，於是就退出程序了。

【Panic】

Panic 是發生了預期之外的事情，導致異常、錯誤的產生，退出程序的同時回傳錯誤代碼2 (Process finished with exit code 2)。我們可以透過panic的func來主動引起錯誤發生。

要注意的是若在併發線程中發生了panic，也會導致主程式也異常結束。

func main() {
	fmt.Println("程式開始")

	go p()
	time.Sleep(time.Second * 1)
	fmt.Println("主程式順利結束")
}

func p() {
	fmt.Println("即將發生空難...")
	panic("空難")
}

/* result:
程式開始
即將發生空難...
panic: 空難

goroutine 18 [running]:
main.p()
	/tmp/sandbox810050981/prog.go:18 +0x95
created by main.main
	/tmp/sandbox810050981/prog.go:11 +0x91
*/