Go: Горутины

Вот и подошло время познакомиться с самой сильной стороной языка Go — горутинами. Горутины — это легковесные потоки, которые реализуют конкурентное программирование в Go. Их называют легковесными потоками, потому что они управляются рантаймом языка, а не операционной системой. Стоимость переключения контекста и расход памяти намного ниже, чем у потоков ОС. Следовательно, для Go — не проблема поддерживать одновременно десятки тысяч горутин.

Запустить функцию в горутине — супер легко. Для этого достаточно написать слово go перед вызовом функции:

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	// выведет сообщение в горутине
	go fmt.Println("Hello concurrent world")

	// если не подождать, то программа закончится, не успев, вывести сообщение
	time.Sleep(100 * time.Millisecond)
}

При написании конкурентного кода возникают новые моменты, которые нужно учитывать: состояние гонки, блокировки, коммуникация между горутинами. Пример программы, которая работает не так, как ожидается:

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go func() {
			fmt.Println(i)
		}()
	}

	time.Sleep(100 * time.Millisecond)
}

Сперва может показаться, что должны вывестись числа от 0 до 4, но на самом деле вывод будет следующим:

5
5
5
5
5

Все потому что i передается в общем скоупе, следовательно, когда горутины будут выполняться, цикл уже закончится и i будет равно 5. В данном случае нужно передать копию i:

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go func(i int) {
			fmt.Println(i)
		}(i)
	}

	time.Sleep(100 * time.Millisecond)
}

Вывод:

0
4
3
1
2

Также можно заметить, что числа вывелись не в порядке вызова. Горутины выполняются независимо и не гарантируют порядка. При необходимости последовательность в выполнении придется реализовывать самостоятельно.

Задание

Реализуйте функцию MaxSum(nums1, nums2 []int) []int из прошлого задания, используя горутины для расчета каждой суммы слайса. Не забудьте использовать функцию time.Sleep(100 * time.Millisecond), чтобы сумма успела посчитаться. В настоящих приложениях используются специальные инструменты, чтобы дожидаться исполнения асинхронного кода, но для простоты здесь будет использоваться обычный сон.