Rust 和 Go 在多線程的對比 Detail - rust,go,多線程 soroqer Blog

Goroutine 是 Go 中非常核心的併發單元。它是 用户級線程，由 Go 的運行時調度器管理，而不是由操作系統的內核調度。
輕量性：
- 內存佔用：每個 goroutine 的棧內存只有 2KB 左右，遠小於傳統線程的棧大小（一般為幾 MB）。這使得你可以輕鬆地創建成千上萬的 goroutines，而不會造成明顯的內存壓力。
- 調度開銷：Go 的運行時調度器會將 goroutines 映射到系統線程上，採用 M:N 調度模型，即多個 goroutines 映射到一個或多個操作系統線程上，這使得調度開銷相對較小。Go 的調度器非常高效，並且處理 I/O 阻塞時表現出色。
代價與開銷：
- 儘管 goroutines 很輕量，但它們的調度開銷並非完全零。Go 運行時的調度器會花費一些 CPU 時間來管理 goroutines，尤其是在大量 goroutines 競爭時，調度和上下文切換的開銷會逐漸增大。
- 但是，考慮到 goroutines 的內存開銷和輕量級特性，它們通常比傳統線程要更加高效。

線程模型：Rust 本身不提供像 Go 那樣的 goroutine 級別的輕量級併發模型，Rust 直接使用操作系統的 原生線程 來實現併發。這意味着在 Rust 中創建一個線程時，它會直接映射到操作系統的線程，具有較高的開銷。
內存佔用：
- Rust 的線程在棧的大小上默認比 goroutine 大得多，通常是 2MB 左右（可以通過配置修改）。相比之下，Rust 的線程開銷比 Go 的 goroutine 要大很多。
調度開銷：
- 因為每個線程都是操作系統級別的線程，Rust 的線程會受到操作系統的調度器管理，而不是像 Go 那樣使用用户態的調度器。所以，Rust 中的線程管理通常會涉及更高的上下文切換和調度開銷。
- 如果你要創建大量的線程，Rust 可能會面臨較大的性能開銷，尤其是當操作系統需要進行線程切換時。
多線程的靈活性：
- 儘管 Rust 的線程開銷較高，但它允許開發者完全控制線程的創建和管理，可以更加精確地控制每個線程的行為。Rust 提供了強大的併發和同步工具，比如 Mutex、RwLock、Arc 等，能夠實現非常細粒度的控制和安全的共享數據訪問。
- Rust 允許你更直接地操作底層，適合那些需要最大化性能的場景。

Go 的 goroutines：由於其輕量性和高效的調度模型，goroutines 更適合於需要處理大量併發任務的場景，尤其是 I/O 密集型 和 高併發應用，例如 Web 服務器、微服務架構等。Go 的調度器做了很多優化，使得即使有數千個 goroutines，它們的調度開銷仍然較小。
Rust 的線程：Rust 通過操作系統的線程來實現併發，線程開銷較大，但它允許開發者對系統資源進行精細控制，因此適合 計算密集型 和 高性能 的任務。例如，遊戲引擎、操作系統、嵌入式開發等，Rust 提供了更加直接的底層控制，使得它非常適合性能要求極高的場景。

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