Golang并发模型：彻底理解Goroutines的工作机制
Goroutine是Golang语言中的轻量级线程，其实现方式不同于线程，它可以在单个线程中并发执行，因此开销更小，同时也不存在与线程相关的锁等问题。
1. Goroutine的创建和销毁
在Golang中，可以使用关键字go创建一个新的Goroutine。当用go关键字调用一个函数时，这个函数就会在一个新的Goroutine中执行。
func main() {
go func() {
//do something
}()
}
创建一个Goroutine非常简单，但它的销毁过程可能就有些难以掌握了。Golang采用自动垃圾回收的方式，因此程序员无法显式地销毁一个Goroutine。当Goroutine所在的函数执行结束后，Goroutine也会被回收。
2. Goroutine的并发执行
Golang采用了CSP（Communicating Sequential Processes）模型来处理并发。这种模型通过在Goroutine之间传递消息而不是共享数据来避免竞态条件，从而实现了更高效的并发。CSP模型中，Goroutine之间通过channel进行通信。
2.1 channel
channel是Golang中的一个重要概念，它可以在Goroutine之间传递数据。类似于Go语言的指针，channel也是作为传递数据的一种方式，但是channel比指针具有更高的安全性，因为它们在传递数据时不会存在竞争条件。
创建一个channel：
ch := make(chan int)
发送和接收数据：
ch <- 1 //发送数据
x := <- ch //接收数据
2.2 select语句
select语句可用于从多个channel接收数据。它的使用方式类似于switch语句，不过每个case后面是一个channel的操作。
select {
case x := <-ch1:
println(x)
case y := <-ch2:
println(y)
default:
println("no data received")
}
以上代码会从ch1和ch2中接收数据，哪个channel数据到达先接收哪个channel的数据。如果所有channel中没有数据，就会执行default部分的代码。
3. Goroutine的调度与同步
3.1 调度器
Golang的调度器负责管理Goroutine的执行。它会将Goroutine分配给可用的线程执行，而不是为每个Goroutine都创建一个线程。调度器会监视每个线程的状态并根据负载平衡的策略来调整线程的数量。
3.2 阻塞和非阻塞操作
Goroutine的调度依赖于当前Goroutine的状态。如果Goroutine执行了一个阻塞操作，比如从channel中读取数据，那么它会被阻塞，线程会让出处理器并执行其他Goroutine。而非阻塞操作则不会阻塞线程，Goroutine会一直运行直到完成任务。
3.3 等待组
Golang提供了sync包，其中的WaitGroup类型可以用于在Goroutine中等待其他Goroutine执行完成。WaitGroup类型有Add、Done和Wait三个方法。
- Add方法用于增加计数器的值，代表需要等待的Goroutine数量。
- Done方法用于减少计数器的值，代表一个Goroutine执行完成。
- Wait方法用于阻塞，直到计数器的值为0。
例子：
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
//do something
}()
wg.Wait()
以上代码中，首先使用Add方法将计数器值增加到1，表示需要等待1个Goroutine执行完成。然后启动1个Goroutine，并在此Goroutine执行完成后调用Done方法，将计数器减1。最后使用Wait方法阻塞主Goroutine，直到计数器的值为0。这样能够保证主Goroutine等待被监控的Goroutine执行完成后再退出。
4. 总结
Goroutine是Golang语言中非常重要的并发编程模型，它的轻量级和高效率让Golang在并发编程领域具有很大的竞争优势。本文从Goroutine的创建和销毁、并发执行和调度与同步三个方面，详细阐述了Goroutine的工作机制。在使用Golang进行并发编程时，对Goroutine的理解是非常关键的。