一、为什么使用Go

理论上，有很多编程语言可以用来做分布式编程，但是在6.824中选择Go有一些原因。

• Go对线程和RPC有很好的支持，这两点对于分布式编程非常重要
• Go有GC，垃圾收集器。如果做共享内存式的并发，多个线程共享一个结构体或变量，那么有垃圾回收器是很好的。
• Go是类型安全的（Type Safe）
• 比较简单，好学
• 是编译型语言，运行时开销不是很大

二、Threads

在Go中，线程称为Goroutine，使用go run 创建一个线程。
这些线程会共享内存，因为所有线程都在相同的地址空间中运行。
Go线程通常退出时隐性的，当函数执行结束时，就会退出。
Go会停止线程，当读取一个空channel或者写一个满channel时，会阻塞。

2.1 为什么要有线程？

并发：

• IO并发 当一个线程发起一个网络调用，在它等待回复的这段时间里，它会被阻塞，这个时候需要让其他线程来运行。
• 允许多核并行
• 方便

2.2 你可以创建多少线程？

你应该可以根据需要创建尽可能多的线程

2.3 挑战（使用线程进行编程）

• 竞争 两个线程对于共享变量的访问，可能会导致结果出现错误。
  – 对于竞争的解决方案，一是避免共享，即通过channel来通信值，而不是直接共享内存；二是加锁，让一系列指令变为原子操作。
  – Go有一个竞态检测器，虽然不能捕获所有可能的竞争，但它在识别竞争方面做的非常好。所以默认情况下，你应该在启用竞争检测器的情况下运行Go。
• 协调，即一个线程必须等待另一个线程，在完成某件事之前。
  – 使用channel或者条件变量解决
• 死锁

2.4 Go如何解决这些挑战

channel & (locks & condition variables)

当没有线程持有引用时，垃圾回收器才会删除该对象

条件变量与锁相关联，例如：

var mu sync.Mutex
cond := sync.NewCond(&mu)

所以，你可以把条件变量看成两个不同线程之间的协调原语。

channel在Go中是线程安全的。

三、爬虫

爬虫是并发编程的一个更现实的例子。
实现一个IO并发的、对一个url只爬取一次、多核并行工作的爬虫

3.1 锁版本

#原语，用于跟踪你有多少活动线程，什么时候可以终止
vare done sync.WaitGroup
#每生成一个线程，加一
done.Add(1)
#而当线程结束时，Done()
done.Done()
#主线程等待所有线程结束
done.Wait()

四、RPC

即远程过程调用，RPC系统的目标是客户端可以远程调用服务端上的函数，将结果返回给客户端。

4.1 RPC过程

• 客户端调用函数并传入参数
• 它实际上是在调用一个称为stub的东西
• stub是本地函数，stub过程所做的是构建一个消息，表示哪个函数需要被调用，并给出函数的参数，参数类型，参数值等等
• 随后stub通过网络发送到服务器上对应的stub
• 服务器接收到消息，并将它反序列化（它用来将值从字节数组转换回值）
• 然后在服务器上的stub调用这个函数
• 函数返回到stub，stub序列化响应值，返回给客户端的stub
• 客户端stub反序列化返回值，将值返回给客户端

这两个stub使远程调用看起来像是常规过程调用

4.2 RPC失败的语义

如果服务器发生故障，客户端所做的事情
at-least-once至少一次意味着客户端将自动重试并继续，缺点是同一个操作可能会被多次执行，所以这并不适用于许多应用程序；at-most-once这个是常出现的，相应的服务器请求执行零次或一次，但不会超过一次，它实现的方式是通过过滤重复；exactly-once恰好一次，这是理想情况下，但是这很难。
Go的RPC系统是最多一次。