Day 2: 用一行 go 關鍵字，開啟並行的奇幻旅程

前言

在 Day 1 我們釐清了並行 (Concurrency) 與平行 (Parallelism) 的觀念，並了解到 Golang 的設計核心就是讓「並行」的程式設計變得簡單。今天，我們將不再紙上談兵，而是要親手寫下第一段併發程式碼，召喚出我們的主角——Goroutine。

準備好了嗎？讓我們用一行神奇的關鍵字 go，正式走進並行的世界！

什麼是 Goroutine？

在深入程式碼之前，我們先來認識一下 Goroutine 到底是什麼。

你可以把它想像成一個由 Golang 執行時 (Go Runtime) 所管理的、極其輕量的「執行緒 (Thread)」。

相比於作業系統 (OS) 層級的傳統執行緒，Goroutine 有兩大優勢：

更輕量 (Lighter Weight)：
- 記憶體佔用小：每個 Goroutine 的初始堆疊 (stack) 大小僅有約 2KB，而 OS 執行緒通常需要 1MB 到 2MB。這意味著你可以在一個程式中，輕鬆地同時運行數十萬甚至上百萬個 Goroutine，而 OS 執行緒開個幾千個可能就會耗盡系統資源。
- 創建與銷毀成本低：Goroutine 的創建與銷毀由 Go Runtime 管理，不涉及系統呼叫 (syscall)，成本遠低於 OS 執行緒。
調度更高效 (More Efficient Scheduling)：
- 由 Go Runtime 調度：Goroutine 之間的切換不需經過作業系統核心，切換延遲極低。Go 的調度器 (Scheduler) 會將多個 Goroutine 智慧地分配 (multiplex) 到少量的 OS 執行緒上執行。這個我們後續章節會深入探討 (G-P-M 模型)。

總而言之，Goroutine 就是 Go 語言提供給我們用來實現併發的、成本極低且效能極高的執行單位。

我們的第一個 Goroutine

廢話不多說，上程式碼！假設我們有一個簡單的函式 sayHello。

package main

import (
	"fmt"
)

func sayHello() {
	fmt.Println("Hello from sayHello function!")
}

func main() {
	// 一般的函式呼叫 (同步執行)
	sayHello()
	fmt.Println("Hello from main function!")
}

執行這段程式碼，你會得到非常符合預期的結果：

Hello from sayHello function!
Hello from main function!

這是一個同步 (Synchronous) 的執行流程，main 函式會等待 sayHello 完全執行完畢後，才會繼續往下執行。

現在，讓我們施展魔法，在 sayHello() 前面加上 go 關鍵字：

package main

import (
	"fmt"
)

func sayHello() {
	fmt.Println("Hello from Goroutine!")
}

func main() {
	// 使用 'go' 關鍵字，啟動一個新的 Goroutine
	go sayHello()

	fmt.Println("Hello from main function!")
}

再次執行，你可能會看到以下結果：

Hello from main function!

咦？"Hello from Goroutine!" 跑去哪了？它被印出來了嗎？為什麼我們沒看到？

主 Goroutine (Main Goroutine) 的秘密

這就是我們遇到的第一個，也是最重要的 Goroutine 特性：

Go 程式的 main() 函式本身就在一個特殊的 Goroutine 中運行，我們稱之為 主 Goroutine (Main Goroutine)。當主 Goroutine 執行結束時，整個程式就會立即退出，不管其他的 Goroutine 是否已經執行完畢。

回到我們的咖啡店比喻：主 Goroutine 就是咖啡店的老闆。當老闆說「好了，今天打烊了！」(main 函式執行完畢)，所有還在工作的咖啡師 (其他的 Goroutine) 就會立刻被強制下班，哪怕手上的咖啡才做了一半。

在我們的範例中，go sayHello() 啟動了一個新的 Goroutine 後，主 Goroutine 完全不會等待它，而是立刻繼續往下執行 fmt.Println("Hello from main function!")。印出這句話後，main 函式就結束了，程式隨之關閉。而那個剛被啟動的 sayHello Goroutine，可能還來不及被 Go 調度器分配到 CPU 上執行，整個程式就已經煙消雲散了。

一個簡單（但錯誤）的修正方式

那麼，該如何讓主 Goroutine 等一下其他的 Goroutine 呢？一個最直觀的想法就是：「讓主 Goroutine 睡一會兒，給別人一點時間」。

package main

import (
	"fmt"
	"time" // 引入 time 套件
)

func sayHello() {
	fmt.Println("Hello from Goroutine!")
}

func main() {
	go sayHello()

	fmt.Println("Hello from main function!")

	// 讓主 Goroutine 睡一秒鐘
	time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("Main function finished.")
}

這次再執行，你應該就能成功看到：

Hello from main function!
Hello from Goroutine!
Main function finished.

(注意：Hello from main function! 和 Hello from Goroutine! 的順序可能會因為調度而改變)

太棒了！我們成功了！……但先別高興得太早。

使用 time.Sleep 是一個非常糟糕的同步方式。為什麼？

你得靠猜：你怎麼知道該睡多久？1 秒？100 毫秒？如果 sayHello 是一個需要 2 秒才能完成的複雜任務，睡 1 秒鐘顯然不夠。
效率低下：如果 sayHello 只需要 10 毫秒就完成了，主 Goroutine 卻依然傻傻地睡了整整 1 秒，這 990 毫秒的時間就完全被浪費了。

time.Sleep 在這裡只是一個教學工具，用來證明 Goroutine 確實需要時間來執行。在真實的專案中，我們絕對不能使用這種不確定的方式來等待 Goroutine。

今日總結

今天我們跨出了巨大的一步：

我們認識了 Goroutine 是 Go 語言中輕量、高效的併發執行單位。
學會了使用 go 關鍵字來啟動一個新的 Goroutine。
理解了主 Goroutine 的重要規則：它一旦結束，整個程式就結束。
知道了為什麼 time.Sleep 是一種不可靠的同步方法。

我們已經成功地把任務「丟」了出去，但還不知道如何優雅地「回收」結果或等待它完成。這正是我們明天要解決的問題。

預告 Day 3: 【Goroutine的同步與等待】sync.WaitGroup：你的團隊合作好幫手。我們將會學習 Go 語言提供的標準工具，來精準、可靠地等待我們的 Goroutine 完成任務！