Goroutine: Concurrency vs Parallelism

Perbedaan antara konkurensi dan paralelisme pada goroutine di Go — kapan masing-masing terjadi dan faktor-faktor yang memengaruhinya.

Versi Bahasa Indonesia. Baca dalam Bahasa Inggris

Konkurensi (Concurrency): Goroutine memungkinkan banyak task berjalan secara independen. Mereka tidak harus berjalan pada waktu yang sama, tetapi memberikan kesan melakukannya dengan berbagi thread yang sama dan berpindah antar task.

Paralelisme (Parallelism): Goroutine dapat menjalankan banyak task secara bersamaan pada CPU multi-core jika sumber daya yang cukup dialokasikan.

Faktor Utama untuk Paralelisme

Jumlah CPU Core:
- Runtime Go dapat mengeksekusi goroutine secara paralel pada banyak CPU core.
- Secara default, runtime menggunakan jumlah thread yang sama dengan jumlah CPU core yang tersedia.
Pengaturan GOMAXPROCS:
- Fungsi runtime.GOMAXPROCS menentukan berapa banyak thread OS yang dapat digunakan runtime Go untuk eksekusi paralel.
- Secara default, GOMAXPROCS diatur ke jumlah logical CPU.
Jenis Task:
- Task CPU-bound (misalnya kalkulasi matematika) dapat memanfaatkan paralelisme.
- Task I/O-bound (misalnya pembacaan file, request jaringan) lebih mengandalkan konkurensi dan tidak memerlukan banyak core untuk menjadi efisien.

Contoh: Parallel Goroutines

Contoh 1: Paralelisme dengan task CPU-bound

Program ini mendemonstrasikan eksekusi paralel dengan memanfaatkan semua core yang tersedia.
Empat goroutine melakukan tugas simulasi secara paralel.
Jika mesin memiliki 4 core atau lebih, semua goroutine akan berjalan secara simultan.

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
    "sync"
    "time"
)

func compute(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    fmt.Printf("Goroutine %d starting\n", id)
    time.Sleep(2 * time.Second) // Simulasi task CPU-bound
    fmt.Printf("Goroutine %d finished\n", id)
}

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()) // Gunakan semua CPU core yang tersedia
    fmt.Println("Running with", runtime.NumCPU(), "CPUs")

    var wg sync.WaitGroup

    for i := 1; i <= 4; i++ {
        wg.Add(1)
        go compute(i, &wg)
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("All goroutines finished.")
}

Contoh 2: Konkurensi tanpa Paralelisme

Jika GOMAXPROCS diatur ke 1, semua goroutine akan dieksekusi secara sekuensial, meskipun ada banyak core.
Dalam kasus ini, runtime hanya menggunakan satu thread, dan task tampak konkuren tetapi dieksekusi satu per satu.

runtime.GOMAXPROCS(1) // Paksa runtime untuk menggunakan hanya satu thread

Perbedaan Utama

Aspek	Konkurensi	Paralelisme
Eksekusi	Task berjalan secara independen.	Task berjalan pada waktu yang sama.
Utilisasi CPU	Bekerja baik bahkan pada CPU single-core.	Membutuhkan banyak CPU core.
Fokus	Mengelola banyak task secara efisien.	Mempercepat eksekusi task.
Contoh	Task I/O-bound seperti menangani request.	Task CPU-bound seperti kalkulasi matriks.

Paralelisme dengan Goroutines: Catatan Praktis

Tidak Selalu Dibutuhkan: Banyak aplikasi dunia nyata lebih bersifat I/O-bound (misalnya web server). Dalam kasus seperti itu, konkurensi lebih penting daripada paralelisme.
Batas Paralelisme: Melampaui titik tertentu, menambah lebih banyak goroutine tidak akan meningkatkan performa karena faktor seperti contention, overhead, dan keterbatasan sumber daya.
Profiling: Gunakan alat seperti pprof atau trace untuk mengukur dan mengoptimalkan performa program Go.