go协程goroutine与Java多线程比较

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### 引言: #### 个人理解的线程,协程和单,多核线程 1. 单核CPU上运行的多线程程序, 同一时间只能一个线程在跑, 系统帮你切换线程而已(cpu时间切片), 系统给每个线程分配时间片来执行, 每个时间片大概10ms左右, 看起来像是同时跑, 但实际上是每个线程跑一点点就换到其它线程继续跑,效率不会有提高的,切换线程反倒会增加开销(线程的上下文切换),宏观的可看着并行,单核里面只是并发,真正执行的一个cpu核心只在同一时刻执行一个线程(不是进程)。 2. 多线程的用处在于,做某个耗时的操作时,需要等待返回结果,这时用多线程可以提高程序并发程度。如果一个不需要任何等待并且顺序执行能够完成的任务,用多线程是十分浪费的。 3. 个人见解,对于Thread Runable以及ThreadPoolExcutor等建立的线程,线程池内部是使用单核心执行(伪并行的并发多线程),而jdk1.7中提供的fork/join并发框架,使用的是多核心任务切分执行,个人觉得和map/reduce有一定类似之处。 4. 协程是一种用户态的轻量级线程,协程的调度完全由用户控制。而线程的调度是操作系统内核控制的,通过用户自己控制,可减少上下文频繁切换的系统开销,提高效率。 ### 环境: 1. ubuntu 16.04 LTS ### 测试过程 对比程序,系统发生1千万次并发,并发为一个无操作的空函数,使用time指令对比性能 java完整版 ``` import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; /** * Created by zhoudazhuang on 14-8-15. * jdk1.7以及一下 * new Runnable() { @Override public void run() { } jdk1.8可使用lambda () -> {} * 1. javac Main.java * 2. java Main(java二进制字节码,这样就可以运行了 不过这里再准备打包成运行jar包) * 3. jar -cvf my.jar *.class * 4. time java -server -jar my.jar my.jar中没有主清单属性 修改压缩jar中MANIFEST.MF添加Main-Class:要空一格Main(主类class名字,有包加包 或者第二种方法直接在参数中指定) * 5. 改好后使用 time java -server -jar my.jar 或者直接使用time java -cp ./my.jar Main //主要不要用-jar了 -cp 目录和zip/jar文件的类搜索路径 直接指定就可以了 * 输出 * # time java -server -jar my.jar * elapsed time: 0.041s * java -server -jar my.jar 0.26s user 0.01s system 215% cpu 0.126 total * time ls; time java是linux命令 不用-server我感觉输出也一样 */ public class Main { private static final int TIMES = 100 * 1000 * 100; public static void main(String[] args) throws Exception { ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); long t1 = System.currentTimeMillis(); for (int i=0;i<TIMES;i++) { service.submit(new Runnable() { @Override public void run() { } }); } service.shutdown(); long t2 = System.currentTimeMillis(); System.out.printf("elapsed time: %.3fs\n", (t2-t1)/1000f); } } ``` 输出 ``` # time java -cp ./my.jar Main elapsed time: 14.589s java -cp ./my.jar Main 75.20s user 2.96s system 486% cpu 16.072 total ``` golang完整版 ``` //对比程序,系统发生1亿次并发,并发为一个无操作的空函数,使用time指令对比性能 package main import ( "runtime" "fmt" "time" ) const ( TIMES = 100 * 1000 * 100 ) func main() { runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()) fmt.Println("CPUs:", runtime.NumCPU(), "Goroutines:", runtime.NumGoroutine()) t1 := time.Now() for i:=0; i<TIMES; i++ { go func() {}() } for runtime.NumGoroutine() > 4 { //fmt.Println("current goroutines:", runtime.NumGoroutine()) //time.Sleep(time.Second) } t2 := time.Now() fmt.Printf("elapsed time: %.3fs\n", t2.Sub(t1).Seconds()) } ``` 执行结果: ``` CPUs: 8 Goroutines: 1 elapsed time: 3.582s ./compareJava 13.09s user 1.49s system 405% cpu 3.591 total ``` 由于多线程的处理机制不同,java的处理时间,cpu负载等明显高与goroutine,所以在此种情况下,goroutine在并发多任务处理能力上有着与生俱来的优势。 ### 后记 示例程序主要参考自:[https://my.oschina.net/u/209016/blog/301705](https://my.oschina.net/u/209016/blog/301705)
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