Go の goroutine を理解する

この記事について

Go の goroutine について理解したことをまとめます。

Concurrency (並行性)

goroutine は、Go において concurrency を実現するための技術です。

concurrencry とは、ある期間において複数の処理を行うことです。

Concurrency (並行性) と Parallelism (並列性) は異なる

concurrency と同時によく語られる概念に parallelism があります。
しかし、この2つの概念はそれぞれ別の概念です。
parallelism は、同時に複数の処理を行うことです。

goroutine (ゴルーチン)

A Tour of Go によると

goroutine (ゴルーチン)は、Goのランタイムに管理される軽量なスレッドです。

と説明されています。

由来

Effective Go によると、以下のように説明されています。

They're called goroutines because the existing terms—threads, coroutines, processes, and so on—convey inaccurate connotations.

goroutine の Pros/Cons

goroutine を使用する場合の Pros/Cons について整理します。

Pros

並列実行により、処理を早くする行うことができる可能性がある。

並行性と並列性は異なると説明しましたが、goroutine で書かれたプログラムは並列に実行される可能性があります。

Cons

プログラムの可動性が低下する。

シーケンシャルな処理と異なり、goroutine を使用したプログラムは読みづらくなる可能性があります。

goroutine の使いどころ

goroutine を使用した方が処理が早くなるケース

同時実行可能な複数の処理において、1つの処理が重い場合などに有効です。

goroutine の実装

実装における goroutine の扱い方について説明します。

goroutine の起動

goroutine の起動方法について説明します。
関数やメソッドを呼び出す際に、呼び出す関数の前に go を付与します。
付与された関数やメソッドは呼び出された際に goroutine として起動します。

関数を goroutine として起動する例

次のコードは、isOver100 関数を goroutine として起動します。

main.go

package main

func main() {
	println("Started main function")
	go isOver100(101)
}

func isOver100(value int) {
	var result bool
	if value > 100 {
		result = true
	} else {
		result = false
	}
	println(result)
}

実行結果

Started main function

Process finished with the exit code 0

実行すると、Started main function とだけ出力されて処理が終了します。
これは、goroutine として起動した関数の処理を待たずに main 関数の処理が終了するためです。
goroutine として起動した関数の処理を待つためには、後述の channel を使用する必要があります。

channel (チャネル) 型

goroutine 間で情報をやり取りする際に使用します。

例えば、goroutine A と goroutine B が存在していたとして、goroutine A から goroutine B にデータを渡したいときに channel を使用します。

channel の生成

string 型データを送受信するための channel を生成する例

sampleCh := make(chan string)

channel に値を書き込む

channel に値を書き込むには channel operator である <- を使用します。

文字列 value を sampleCh channel に書き込む例

sampleCh <- "value"

channel から値を読み込む

sampleCh channel から値を読み込む例

val := <-sampleCh

channel を使用して情報をやり取りする例

main.go

package main

func main() {
	println("Started main function")
	sampleCh := make(chan bool)
	go isOver100(101, sampleCh)
	result := <-sampleCh
	println(result)
}

func isOver100(value int, ch chan bool) {
	var result bool
	if value > 100 {
		result = true
	} else {
		result = false
	}
	ch <- result
}

実行結果

Started main function
true

Process finished with the exit code 0

channel を使用したことにより、isOver100 関数の処理を待って main 関数の処理が終了しました。