Параллелизм в Go

Введение в параллелизм Golang

Введение

В этой серии статей мы узнаем о параллелизме. Я собираюсь начать с базовой теории, чтобы объяснить вам, что такое параллелизм и как он работает на golang. После этого мы собираемся перейти к кодам и посмотреть пару примеров, связанных с ключевыми моментами, чтобы начать использовать параллелизм в ходу.

и, как обычно, после описания каждого пункта мы собираемся пояснить разработку и пример. Я попытался использовать простые примеры кода, но уверен, что это будет полезно для понимания каждой темы.

Надеюсь, статьи и темы вас заинтересуют.

Давайте начнем!!

Что такое параллелизм?

Другими словами, параллелизм — это возможность одновременного выполнения нескольких задач в одном процессе.

Возьмем реальный пример, человек, например, может смотреть фильм и в то же время пить пиво и слушать детей, которые играют во дворе.

Другой пример: теперь с человеческим телом мы используем наши глаза, мы дышим и ощущаем руками все в одно и то же время.

То же самое происходит с компьютерной системой, когда нам нужно будет выполнять разные задачи одновременно в текущем процессе, давайте рассмотрим пример. Представьте себе следующий вариант использования, приложению необходимо зарегистрировать новый клиент, чем в то время, чтобы отправить информация в серверную часть нам нужна, чтобы сохранить запись в базе данных, загрузить файлы в облако и отправить электронное письмо, вот когда мы начинаем думать о параллелизме.

Параллелизм против параллелизма

Теперь, когда мы понимаем, что такое параллелизм, и прежде чем приступить к нашему глубокому изучению темы, я хотел бы поговорить о параллелизме, потому что иногда разработчики путаются в терминах, поэтому мы знаем, что параллелизм — это возможность выполнять несколько задач одновременно. время через тот же процесс, теперь позвольте мне дать вам небольшое определение параллелизма.

Параллелизм — это возможность одновременного выполнения нескольких задач в двух или более процессах.

На следующем изображении мы могли видеть графическое представление обоих терминов.

Как Golang управляет параллелизмом?

В параллельном приложении Go мы можем видеть три актора или компонента: первый — горутина, второй — поток ОС или машина, а последний — контекст или процессор. Все три понятия составляют часть планировщика времени выполнения Go. ».

Согласно «V.N Nikhil» — «Среда выполнения Go использует стратегию планировщика, известную как расписание M:N, которое будет планировать M горутин на N потоков ОС» —.

Теперь позвольте мне дать вам краткое определение каждого из них.

Горутина
Это логическая единица выполнения, которая определяет программу или функции для запуска. Она также содержит важную информацию, связанную с горутиной, такую как память стека, в которой машина/поток выполняет горутину. и трассировка стека.
Поток ОС или машина
Перед запуском потоки управляются ОС, а после этого, если планировщику нужно больше потоков, он может запросить их у ОС, а также может запросить на уничтожение неиспользованные. Здесь у нас есть информация, связанная с основной горутиной.
Контекст или процессор
С одной стороны, глобальный планировщик заботится о создании новых потоков для горутин, с другой стороны, процессор обрабатывает текущее выполнение, связанное с горутинами, а процессор обрабатывает горутины, использующие собственный внутренний планировщик и очередь выполнения, сохраняя горутины, которые будут выполняться в текущем контексте.

Перейти к модели разветвления

Golang работает по модели fork-join для управления горутинами, что означает, что программа может разделить процесс и позже в будущем снова присоединиться к основной горутине.

Позвольте мне показать вам на паре диаграмм, как работает модель fork-join.

На первой диаграмме мы видим случай, когда модель fork-join не замыкает весь круг. Возможен такой случай, потому что иногда нам не нужно ждать результата выполнения горутины.

Например, когда мы сохраняем запись в базе данных для создания нового клиента и одновременно сохраняем запись в нашей таблице аудита, в этом случае нам не нужно знать, был добавлен аудит или нет. чтобы продолжить логику.

На следующем изображении показан пример случая, когда вилочное соединение не создается:

Теперь случай, когда модель fork-join завершает весь цикл.

На следующем изображении показан пример случая, когда создается fork-join:

Примечание.
Не беспокойтесь, если вы новичок в golang или не понимаете логику параллелизма на изображениях выше. Я объясню на примерах, как использовать горутины и что группы ожидания

Подробнее о вилочной модели вы можете прочитать, нажав здесь.

Круто!, мы закончили с базовой теорией, связанной с горутинами, теперь пришло время перейти к следующим шагам.

Для каждого из них я посвящаю статью, чтобы объяснить, что это такое? Как это работает? Когда мы можем это использовать? и т. д., и покажите это на примере кода, чтобы было понятно, как использовать в реальных условиях.

Следующие шаги:

Ссылки:
* Распределенные вычисления с Go — В. Н. Нихил Анураг
* Параллелизм в Go — Кэтрин Кокс-Будей
* Документация по Go