Go语言中并发的工作原理

Go语言是一门支持并发的编程语言，通过goroutine和channel两种核心机制实现并发编程。下面分以下步骤详细讲解Go语言中并发的工作原理。

1. goroutine

goroutine是Go语言实现并发的基本单位。它类似于线程，但相较于线程开销更小，能够更好地利用多核心CPU的优势。与线程不同的是，Goroutine通过Go语言的运行时系统进行调度，相比于操作系统的调度更加轻量级和高效。

1.1 创建goroutine

使用关键词go创建goroutine，如下：

go func() {
    // goroutine的内容
}()

此时程序会在当前goroutine执行该语句，并开启一个新的goroutine去执行函数里的内容。

1.2 goroutine调度

在Go语言中，多个goroutine并发执行时，对应的运行时系统负责把每个goroutine分配到不同的逻辑处理器（P）上进行执行。每个P包含一个固定数量的操作系统线程M，操作系统线程M负责执行goroutine。当一个goroutine中的I/O阻塞时，对应的线程M将会被剥离，寻求其他可以执行的goroutine。

1.3 示例说明

下面是一个简单的示例：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func say(str string) {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Println(str)
        time.Sleep(time.Millisecond * 100)
    }
}

func main() {
    go say("hello")
    say("world")
}

在该程序中，我们创建了一个名为say的函数，其中包含一个for循环和一个time.Sleep()函数。在main函数中，我们使用关键词go创建了一个goroutine，另一个没有使用go创建，因此它在主goroutine中运行。

运行该程序，可以看到两个函数的输出交替进行（因为每次输出后都sleep了100毫秒），说明这两个goroutine并发执行。

2. channel

goroutine基于channel进行通信，channel是一个类似于队列的数据结构。goroutine通过channel来收发数据以保持同步和避免竞争条件。

2.1 创建channel

使用make函数创建channel，语法如下：

make(chan T)

其中，T是channel中存放的元素类型。

2.2 发送与接收

使用<-操作符进行数据的发送和接收。发送语法如下：

ch <- x

其中，ch是channel，x是要发送的值。

接收语法如下：

x := <-ch

其中，x是接收到的值，ch是要接收数据的channel。

2.3 示例说明

下面是一个示例，其中包含了一个发送方和一个接收方，它们通过无缓冲的channel进行通信：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func pinger(c chan<- string) {
    for i := 0; ; i++ {
        c <- "ping"
    }
}

func printer(c <-chan string) {
    for {
        msg := <-c
        fmt.Println(msg)
        time.Sleep(time.Second)
    }
}

func main() {
    var c chan string = make(chan string)

    go pinger(c)
    go printer(c)

    for {
        time.Sleep(time.Second)
    }
}

在该程序中，我们创建了两个函数pinger和printer，它们的参数分别是只发送和只接收的channel。我们使用关键词go创建了两个goroutine，它们并发执行。

在pinger函数中，我们不断向channel发送值"ping"。在printer函数中，我们不断接收来自channel的值并在屏幕上打印输出。在main函数中，我们使用make函数创建channel，然后启动了两个不同的goroutine。因为pinger函数会不断地向channel发送数据，所以我们需要用一个无限循环来防止主函数退出。运行该程序可以看到，不断输出ping字符串，说明两个goroutine之间通过channel实现了通信。

以上就是Go语言中并发的工作原理的完整攻略。通过上述步骤可以清晰地了解Go语言中的并发原理，并且讲解了其中两个重要的示例说明。