Как в Go создаются и управляются процессы и легковесные потоки (горутины)?

В Go существует четкое разделение между внутренним параллелизмом (горутины) и взаимодействием с внешними процессами ОС.

1. Внутренний параллелизм: Горутины (Goroutines)

Вместо прямого управления потоками ОС, Go использует горутины — легковесные потоки, управляемые средой выполнения Go (Go runtime).

• Создание: Горутина запускается с помощью ключевого слова go перед вызовом функции. Это неблокирующая операция.

  func myTask() {
      fmt.Println("Работает в отдельной горутине")
  }
  
  func main() {
      go myTask() // Запуск функции в новой горутине
      time.Sleep(1 * time.Second) // Даем время горутине выполниться
  }

• Ключевые особенности:

  • Дешевизна: Начальный стек горутины всего ~2KB, в отличие от потоков ОС (1MB+).
  • Планировщик Go: Рантайм Go использует M:N планировщик, который эффективно распределяет M горутин по N потокам ОС. Вам не нужно управлять этим вручную.
  • Коммуникация: Для синхронизации и обмена данными между горутинами используются каналы (chan) и примитивы синхронизации из пакета sync.

2. Взаимодействие с внешними процессами ОС

Для запуска и управления внешними командами и процессами используется пакет os/exec.

• Создание: exec.Command() создает структуру для запуска внешней команды, но не запускает ее сразу.

  import (
      "fmt"
      "os/exec"
      "log"
  )
  
  func main() {
      // Подготовка команды `ls -la`
      cmd := exec.Command("ls", "-la")
  
      // Запуск команды и получение ее вывода
      output, err := cmd.Output()
      if err != nil {
          log.Fatal(err)
      }
  
      fmt.Println(string(output))
  }

• Управление: Пакет os/exec позволяет управлять стандартными потоками ввода/вывода (stdin, stdout, stderr), ожидать завершения процесса (cmd.Wait()) и получать его код возврата.

Итог:

• Для параллельных вычислений внутри вашей программы используйте горутины.
• Для запуска и взаимодействия с другими программами в системе используйте os/exec.