Golang之高并发原理
高并发（High Concurrency）是互联网分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计保证系统能够同时并行处理很多请求。要做到高并发，就要做到资源合理分配，需要多少就分配多少，反之小马拉大车，拉不动，大马拉小二轮，造成资源浪费。
严格意义上说，单核的CPU是没法做到并行的，只有多核的CPU才能做到严格意义上的并行，因为一个CPU同时只能做一件事。那为什么是单核的CPU也能做到高并发。这就是操作系统进程线程调度切换执行，感觉上是并行处理了。所以只要进程线程足够多，就能处理C1K C10K的请求，但是进程线程的数量又受到操作系统内存等资源的限制。每个线程必须分配8M大小的栈内存，不管是否使用。当然了，软件的处理能力不仅仅跟内存有关，还有是否阻塞，是否异步处理，CPU等等。那么是不是可以有一种语言使用更小的处理单元，占用内存比线程更小，那么它的并发处理能力就可以更高。所以Google就做了这件事，就有了golang语言,golang从语言层面就支持了高并发。
<h2>go的高并发处理核心 - goroutine</h2> goroutine是Go并行设计的核心。goroutine说到底其实就是协程，它比线程更小，占用的资源更低，几十个goroutine可能体现在底层就是五六个线程，Go语言内部帮你实现了这些goroutine之间的内存共享。执行goroutine只需极少的栈内存(大概是4~5KB)，当然会根据相应的数据伸缩。也正因为如此，可同时运行成千上万个并发任务。goroutine比thread更易用、更高效、更轻便。
协程更轻量，占用内存更小，这是它能做到高并发的前提。
先看一份简单的web服务代码
<pre><code>package main import ( "fmt" "log" "net/http" ) func response(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { fmt.Fprintf(w, "Hello world! This is the Go") //这个写入到w的是输出到客户端的 } func main() { http.HandleFunc("/", response) err := http.ListenAndServe(":8088", nil) if err != nil { log.Fatal("ListenAndServe: ", err) } }复制代码</code></pre>这是一个简单的WEB服务，我们刚刚说过goroutine是go语言支持高并发的核心，接下来我们一步一步理解这个Web服务是怎么做到高并发的。
我们顺着http.HandleFunc("/", response)方法顺着代码一直往上看。
<pre><code>func HandleFunc(pattern string, handler func(ResponseWriter, *Request)) { DefaultServeMux.HandleFunc(pattern, handler) } var DefaultServeMux = &defaultServeMux var defaultServeMux ServeMux type ServeMux struct { mu sync.RWMutex//读写锁。并发处理需要的锁 m map[string]muxEntry//路由规则map。一个规则一个muxEntry hosts bool //规则中是否带有host信息 } 一个路由规则字符串，对应一个handler处理方法。 type muxEntry struct { h Handler pattern string }复制代码</code></pre>上面是DefaultServeMux的定义和说明。我们看到ServeMux结构体，里面有个读写锁，处理并发使用。muxEntry结构体，里面有handler处理方法和路由字符串。
接下来我们看下，http.HandleFunc函数，也就是DefaultServeMux.HandleFunc做了什么事。我们先看mux.Handle第二个参数HandlerFunc(handler)
我们看到，我们传递的自定义的response方法被强制转化成了HandlerFunc类型，所以我们传递的response方法就默认实现了ServeHTTP方法的。
我们接着看mux.Handle第一个参数。
<pre><code>func (mux *ServeMux) Handle(pattern string, handler Handler) { mux.mu.Lock() defer mux.mu.Unlock() if pattern == "" { panic("http: invalid pattern") } if handler == nil { panic("http: nil handler") } if _, exist := mux.m[pattern]; exist { panic("http: multiple registrations for " pattern) } if mux.m == nil { mux.m = make(map[string]muxEntry) } mux.m[pattern] = muxEntry{h: handler, pattern: pattern} if pattern[0] != '/' { mux.hosts = true } }复制代码</code></pre>将路由字符串和处理的handler函数存储到ServeMux.m 的map表里面，map里面的muxEntry结构体，上面介绍了，一个路由对应一个handler处理方法。
接下来我们看看，http.ListenAndServe(":8900", nil)做了什么
<pre><code>func ListenAndServe(addr string, handler Handler) error { server := &Server{Addr: addr, Handler: handler} return server.ListenAndServe() } func (srv *Server) ListenAndServe() error { addr := srv.Addr if addr == "" { addr = ":http" } ln, err := net.Listen("tcp", addr) if err != nil { return err } return srv.Serve(tcpKeepAliveListener{ln.(*net.TCPListener)}) }复制代码</code></pre>net.Listen("tcp", addr)，就是使用端口addr用TCP协议搭建了一个服务。tcpKeepAliveListener就是监控addr这个端口。
接下来就是关键代码，HTTP的处理过程
<pre><code>func (srv *Server) Serve(l net.Listener) error { defer l.Close() if fn := testHookServerServe; fn != nil { fn(srv, l) } var tempDelay time.Duration // how long to sleep on accept failure if err := srv.setupHTTP2_Serve(); err != nil { return err } srv.trackListener(l, true) defer srv.trackListener(l, false) baseCtx := context.Background() // base is always background, per Issue 16220 ctx := context.WithValue(baseCtx, ServerContextKey, srv) for { rw, e := l.Accept() if e != nil { select { case <-srv.getDoneChan(): return ErrServerClosed default: } if ne, ok := e.(net.Error); ok && ne.Temporary() { if tempDelay == 0 { tempDelay = 5 * time.Millisecond } else { tempDelay *= 2 } if max := 1 * time.Second; tempDelay > max { tempDelay = max } srv.logf("http: Accept error: %v; retrying in %v", e, tempDelay) time.Sleep(tempDelay) continue } return e } tempDelay = 0 c := srv.newConn(rw) c.setState(c.rwc, StateNew) // before Serve can return go c.serve(ctx) } }复制代码</code></pre>在上面代码块的结尾处，我们发现一个关键字go，他是用来启动一个goroutine的关键字。
<pre><code>go c.serve(ctx)复制代码</code></pre>这句代码的作用就是启动goroutine，让goroutine去执行c.serve。这个就是go语言高并发最关键的点。每一个请求都是一个单独的goroutine去执行，c.serve(ctx)里面就是每一次请求的路由匹配逻辑，该函数里面分析出URI METHOD等，执行serverHandler{c.server}.ServeHTTP(w, w.req)等
所以一次web服务的处理大概就是这样子
使用单独的goroutine去执行就能实现高并发，这是为什么呢？这又得长篇大论了，请关注另一篇博文《 golang高并发探究之协程》
到此这篇关于“Golang之高并发原理”的文章就介绍到这了,更多文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持JQ教程网！您可能感兴趣的文章：
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