Goroutine

go語言的魅力所在，高并發。

線程是操作系統調度的一種執行路徑，用于在處理器執行我們在函數中編寫的代碼。一個進程從一個線程開始，即主線程，當該線程終止時，進程終止。這是因為主線程是應用程序的原點。然后，主線程可以依次啟動更多的線程，而這些線程可以啟動更多的線程。

并發不是并行。并行是指兩個或多個線程同時在不同的處理器執行代碼。如果將運行時配置為使用多個邏輯處理器，則調度程序將在這些邏輯處理器之間分配 goroutine，這將導致 goroutine 在不同的操作系統線程上運行。但是，要獲得真正的并行性，您需要在具有多個物理處理器的計算機上運行程序。否則，goroutine 將針對單個物理處理器并發運行，即使 Go 運行時使用多個邏輯處理器。

注意：① 空的 select{} 會永遠進行 阻塞

② 如果當前的goroutine要執行但是需要等待另一個goroutine執行完畢才行，這時候就要把另一個goroutine的事情拿來自己做。

③ 使用goroutine考慮兩個問題，一是它什么時候結束，二是你有沒有一個方法讓它結束

這里展示一個較好例子：

Memory model

go 的內存模型，個人總結：只要是多線程就不要覺得自己太聰明，使用”鎖"，確保操作事物的原子性，因為多線程之間的調度過程中，cpu,線程為了最大限度的性能，有可能改變不同線程之間關于整體事物的邏輯執行順序，導致結果出現不可測性。指針copy的方法，指針是一個原子性，但是并不滿足 single machine. 當然如果你只是單線程，那么這些憂慮不用考慮

為了說明讀和寫的必要條件，我們定義了先行發生（Happens Before）。如果事件 e1 發生在 e2 前，我們可以說 e2 發生在 e1 后。如果 e1不發生在 e2 前也不發生在 e2 后，我們就說 e1 和 e2 是并發的。
在單一的獨立的 goroutine 中先行發生的順序即是程序中表達的順序。

• 當下面條件滿足時，對變量 v 的讀操作 r 是被允許看到對 v 的寫操作 w 的：
  • r 不先行發生于 w
  • 在 w 后 r 前沒有對 v 的其他寫操作
• 為了保證對變量 v 的讀操作 r 看到對 v 的寫操作 w，要確保 w 是 r 允許看到的唯一寫操作。即當下面條件滿足時，r 被保證看到 w：
  • w 先行發生于 r
  • 其他對共享變量 v 的寫操作要么在 w 前，要么在 r 后。

這一對條件比前面的條件更嚴格，需要沒有其他寫操作與 w 或 r 并發發生。

Package sync

data race : 線程競爭，在線程模型中Go 沒有顯式地使用鎖來協調對共享數據的訪問，而是鼓勵使用 chan 在 goroutine 之間傳遞對數據的引用。這種方法確保在給定的時間只有一個 goroutine 可以訪問數據。

go buid -race go test -race

i++是原子性操作嗎？ 不是，i++的底層是三行代碼，并不是原子性。

Copy-On-Write 思路在微服務降級或者 local cache 場景中經常使用。寫時復制指的是，寫操作時候復制全量老數據到一個新的對象中，攜帶上本次新寫的數據，之后利用原子替換（atomic.Value），更新調用者的變量。來完成無鎖訪問共享數據。這也是 Redis 進行寫操作來更改數據的一種方法。

Mutex

• go的幾種 Mutex 鎖的實現:
  • Barging. 這種模式是為了提高吞吐量，當鎖被釋放時，它會喚醒第一個等待者，然后把鎖給第一個等待者或者給第一個請求鎖的人。
  • Handsoff. 當鎖釋放時候，鎖會一直持有直到第一個等待者準備好獲取鎖。它降低了吞吐量，因為鎖被持有，即使另一個 goroutine 準備獲取它。（一個互斥鎖的 handsoff 會完美地平衡兩個goroutine 之間的鎖分配，但是會降低性能，因為它會迫使第一個 goroutine 等待鎖。）
  • Spinning. 自旋在等待隊列為空或者應用程序重度使用鎖時效果不錯。parking 和 unparking goroutines 有不低的性能成本開銷，相比自旋來說要慢得多。

errgroup

實際生活中我們的errgroup使用的更多一些，用幾個gooroutine 去進行分布處理業務，然后通過sync進行控制管理各個分支，把最后的數據再集合起來。 sync.waitGroup()

Chan

各個goroutine通過chan管道來進行實時通信。

channels 是一種類型安全的消息隊列，充當兩個 goroutine 之間的管道，將通過它同步的進行任意資源的交換。chan 控制 goroutines 交互的能力從而創建了 Go 同步機制。當創建的 chan 沒有容量時，稱為無緩沖通道。反過來，使用容量創建的 chan 稱為緩沖通道。

無緩沖chan

ch := make(chan struct{})
無緩沖 chan 沒有容量，因此進行任何交換前需要兩個 goroutine 同時準備好。當 goroutine 試圖將一個資源發送到一個無緩沖的通道并且沒有goroutine 等待接收該資源時，該通道將鎖住發送 goroutine 并使其等待。當 goroutine 嘗試從無緩沖通道接收，并且沒有 goroutine 等待發送資源時，該通道將鎖住接收 goroutine 并使其等待。
意思就是雙方都得準備好才能進行下去 , 無緩沖信道的本質是保證同步。

• Receive 先于 Send 發生。
• 好處: 100% 保證能收到。
• 代價: 延遲時間未知。

有緩沖的chan

buffered channel 具有容量，因此其行為可能有點不同。當 goroutine 試圖將資源發送到緩沖通道，而該通道已滿時，該通道將鎖住 goroutine并使其等待緩沖區可用。如果通道中有空間，發送可以立即進行，goroutine 可以繼續。當goroutine 試圖從緩沖通道接收數據，而緩沖通道為空時，該通道將鎖住 goroutine 并使其等待資源被發送。

• Send 先于 Receive 發生。
• 好處: 延遲更小。
• 代價: 不保證數據到達，越大的 buffer，越小的保障到達。buffer = 1 時，給你延遲一個消息的保障。

Context

context 的使用因該是貫穿全過程，而不是被把它放到一個對象結構體中去使用

context.WithValue() : 用于創建一個context對象

context.WithValue 方法允許上下文攜帶請求范圍的數據。這些數據必須是安全的，以便多個 goroutine 同時使用。這里的數據，更多是面向請求的元數據，不應該作為函數的可選參數來使用（比如 context 里面掛了一個sql.Tx 對象，傳遞到 data 層使用），因為元數據相對函數參數更加是隱含的，面向請求的。而參數是更加顯示的。

同一個 context 對象可以傳遞給在不同 goroutine 中運行的函數；上下文對于多個 goroutine 同時使用是安全的。對于值類型最容易犯錯的地方，在于 context value 應該是 immutable 的，每次重新賦值應該是新的 context，即: context.WithValue(ctx, oldvalue)

比如 染色，API 重要性，Trace

注意選擇使用 copy-on-write 的思路，解決跨多個 goroutine 使用數據、修改數據的場景。

COW: 從 ctx1 中獲取 map1（可以理解為 v1 版本的 map 數據）。構建一個新的 map 對象 map2，復制所有 map1 數據，同時追加新的數據 “k2”: “v2” 鍵值對，使用 context.WithValue 創建新的 ctx2，ctx2 會傳遞到其他的 goroutine 中。這樣各自讀取的副本都是自己的數據，寫行為追加的數據，在 ctx2 中也能完整讀取到，同時也不會污染 ctx1 中的數據。

COW就是 copy-on-write

當一個 context 被取消時，從它派生的所有 context 也將被取消。WithCancel(ctx) 參數 ctx 認為是 parent ctx，在內部會進行一個傳播關系鏈的關聯。Done() 返回 一個 chan，當我們取消某個parent context, 實際上上會遞歸層層 cancel 掉自己的 child context 的 done chan 從而讓整個調用鏈中所有監聽 cancel 的 goroutine 退出。

如果要實現一個超時控制，通過上面的 context 的 parent/child 機制，其實我們只需要啟動一個定時器，然后在超時的時候，直接將當前的 context 給 cancel 掉，就可以實現監聽在當前和下層的額 context.Done() 的 goroutine 的退出。