概述
简而言之，所谓并发编程是指在一台处理器上“同时”处理多个任务。
随着硬件技术的发展，并发程序变得越来越重要。web服务器会一次处理成千上万的请求。平板电脑和手机app在渲染用户画面同时还会后台执行各种计算任务和网络请求。即使是传统的额批处理问题（读取数据、计算、写输出），现在也会并发来隐藏掉I/O的操作延迟以充分利用现代计算机设备的多个核心。计算机的性能每年都在以非线性的速度增长。
宏观的并发是指在一段时间内，有多个程序在同时运行。
并发在微观上，是指在同一时刻只能有一条指令执行，但多个程序指令被快速的轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果，但在微观上并不是同时执行的，只是把时间分成若干段，十多个程序快速交替执行。
并行和并发
并行（parallel）：指在同一时刻，有多条指令在多个处理器上同时执行。
并发（concurrency）：指在同一时刻只能有一条指令执行，但多个进程指令被快速的轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果，但在微观上并不是同时执行的，只是把时间分成若干段，通过cpu时间片轮转使多个进程快速交替的执行。
程序和进程
程序，是指编译好的二进制文件，在磁盘上，不占用系统资源（内存、打开的文件、设备、锁。。。）
进程，是一个抽象的概念，与操作系统原理联系紧密。进程是活跃的程序，占用系统资源。在内存中执行。（程序运行起来，产生一个进程）
在Windows系统下，通过查看“任务管理器”，可以查看相应的进程。
进程状态
进程的基本状态有5种，分别为：初始态、就绪态、运行态、挂起（阻塞）态、终止（停止）态。其中初始态为进程准备阶段，常与就绪态结合来看。
进程并发
在使用进程实现并发时会出现什么问题呢？
- 系统开销比较大，占用资源比较多，开启进程数量比较少。
- 在unix/Linux系统下，还会产生“孤儿进程”和“僵尸进程”。
在操作系统运行过程中，可以产生很多的进程。在unix/Linux系统中，正常情况下，子进程是通过父进程fork创建的，子进程再创建新的进程。
并且父进程永远无法预测子进程到底什么时候结束。当一个进程完成它的工作终止后，它的父进程需要调用系统取得子进程的终止状态。
孤儿进程：父进程先于子进程技术，则子进程成为孤儿进程，子进程的父进程为init进程，称为init进程领养孤儿进程。
僵尸进程：进程终止，父进程尚未回收，子进程残留资源（PCB）存放于内核中，变成僵尸（Zombie）进程。
Windows下的进程和Linux下的进程是不一样的，它比较懒惰，从来不执行任何东西，只是为线程提供执行环境。然后由线程负责执行包含在进程的地址空间中的代码。当创建一个进程的时候，操作系统会自动创建这个进程的第一个线程，称为主线程。
什么是线程
LWP：light weight process 轻量级的进程，本质仍是进程（Linux下）
进程：独立地址空间，拥有PCB
线程：有独立的PCB，但没有独立的地址空间（共享）
区别：在于是否共享地址空间。独居（进程）；和居（线程）
线程：最小的执行单位
进程：最小分配资源单位，可看成是只有一个线程的进程。
Windows系统下，可以直接忽略进程的概念，只谈线程。因为线程是最小的执行单位，是被系统独立调度和分派的基本单位。而进程只是给线程提供执行环境。
线程同步
同步即协同步调，按预定的先后次序运行。
线程同步，指一个线程发出某一功能调用时，在没有得到结果之前，该调用不返回。同时其他线程为保证数据一致性，不能调用该功能。
举例：内存中100字节，线程T1欲填入全1，线程T2欲填入全0。但如果T1执行了50个字节失去cpu，T2执行，会将T1写过的内容覆盖。当T1再次获得cpu继续，从失去cpu的位置向后写入1，当执行结束，内存中的100字节，即不全是1，也不全是0.
产生的现象叫做”与时间有关的错误“（time related）。为了避免这种数据混乱，线程需要同步。
同步的目的，是为了避免数据混乱，解决与时间有关的错误。实际上，不仅线程间需要同步，进程间、信号间都需要同步机制。
因此，所有”多个控制流，共同操作一个共享资源“的情况，都需要同步。
互斥量mutex
Linux中提供一把互斥锁mutex（也称之为互斥量）。每个线程在对资源操作前都尝试先加锁，成功加锁才能操作，操作结束解锁。
资源还是共享的，线程间也还是竞争的，但通过锁就将资源的访问变成互斥操作，而后与时间有关的错误也不会再产生了。
协程并发
协程：coroutine。也叫轻量级线程。
与传统的系统级线程和进程相比，协程最大的优势在于”轻量级“。可以轻松创建上万个而不会导致系统资源衰竭。而线程和进程通畅很难超过1万个。这也是协程别称”轻量级线程“的原因。
一个线程中可以有任意多个协程，但某一时刻只能有一个协程在运行，多个协程分享该线程分配到的计算机资源
多数语言在语法层面并不直接支持协程，而是通过库的方式支持，但用库的方式支持的功能并不完整，比如仅仅提供协程的创建、销毁与切换等能力。如果在这样的轻量级线程中调用一个同步IO操作，比如网络通信、本地文件读写，都会阻塞其他的并发执行轻量级线程，从而无法真正达到轻量级线程本身期望达到的目标。
在协程中，调用一个任务就像调用一个函数一样，消耗的系统资源最少，但能达到进程、线程并发相同的效果。
在一次并发任务中，进程，线程，协程均可以实现。从系统资源消耗的角度来看，进程相当多，线程次之，协程最少。
Go并发
Go在语言级别支持协程，叫goroutine。Go语言标准库提供的所有系统调用操作（包括所有同步IO操作），都会出让CPU给其他goroutine。这让轻量级线程的切换管理不依赖于系统的线程和进程，也不需要依赖于cpu的核心数量。
有人把Go比作21世纪的C语言。第一是因为Go语言设计简单，第二，21世纪最重要的额就是并行程序设计，而Go从语言层面就支持并行。同时，并发程序的内存管理有时候是非常复杂的，而Go语言提供了自动垃圾回收机制。。
Go语言为并发变成而内置的上层API基于顺序通讯进程模型CSP(communicating sequential processes)。这就意味着显式锁都是可以避免的，因为Go通过相对安全的通道发送和接收数据以实现同步，这大大地简化了并发程序的编写。
Go语言中的并发程序主要使用两种手段来实现。goroutine和channel.
什么是Goroutine
goroutine是Go语言并行设计的核心，有人称之为go程。goroutine所到底其实就是协程，它比线程更小，十几个goroutine可能提现在底层就是五六个线程，Go语言内部帮实现了这些goroutine之间的内存共享。执行goroutine只需极少的栈内存（大概4-5KB），当然会根据相应的数据伸缩。也正因为如此，可同时运行成千上万个并发任务。goroutine比thread更易用、更高效、更轻便。
壁板情况下，一个普通计算机跑几十个线程就有点负载过大了，但是通用的机器却可以轻松的让成百上千个goroutine进行资源竞争。
Goroutine的创建
只需要在函数调用语句前添加 go 关键字，就可以创建并发执行单元。开发人员无需了解任何执行细节，调度器会自动将其安排到合适的系统线程上执行。
在并发编程中，我们通常想将一个过程切分成几块，然后将每个goroutine各自负责一块工作，当一个程序启动时，主函数在一个单独的goroutine中运行，我们叫它 main goroutine。新的 goroutine 会用 go 语句来创建。而 go 语言的并发设计，让我们很轻松就可以达成这一目的。
示例参考：Golang goroutine
Gosched
runtime.Gosched() 用于让出cpu时间片，让出当前 goroutine 的执行权限，调度器安排其他等待的任务运行，并在下次再获得cpu时间片的时候，从该让出cpu的位置恢复执行。
代码示例：
func main() {
go func(s string) {
for i := 0; i < 2; i++ {
fmt.Println(s)
}
}("world")
for i := 0; i < 2; i++ {
runtime.Gosched()
fmt.Println("hello")
}
}
Goexit
调用 runtime.Goexist() 将立即终止当前goroutine 执行，调度器确保所有已注册 defer 延迟调用被执行。
代码示例：
func test() {
defer fmt.Println("cccccccccc")
runtime.Goexit()
fmt.Println("dddddddddd")
}
func main() {
go func() {
fmt.Println("aaaaaaaaa")
test()
defer fmt.Println("bbbbbbbbbb")
}()
for {
}
}
GOMAXPROCS
调用 runtime.GOMAXPROCS() 用来设置可以并行计算的CPU核数的最大值，并返回之前的值。
代码示例：
func main() {
runtime.GOMAXPROCS(1)
for {
go fmt.Println(0)
fmt.Println(1)
}
}
channel
详情参考：Golang channel 和 Go语言并发编程