Golang并发编程

栏目: Go · 发布时间: 5年前

内容简介:在Go语言中,语言本身就已经实现和支持了并发, 我们只需要通过gouroutine其实就是一种协程,类似其他语言中的coroutine, 是在编译器或虚拟机层面上的多任务。它可以运行在一个或多个线程上,但不同于线程,它是上述代码就开启了1000个协程,在1ms内不断的打印字符串,这里需要注意两个点:

Go 语言中,语言本身就已经实现和支持了并发, 我们只需要通过 go 关键字来开启 goroutine 即可。

gouroutine其实就是一种协程,类似其他语言中的coroutine, 是在编译器或虚拟机层面上的多任务。它可以运行在一个或多个线程上,但不同于线程,它是 非抢占式的 ,所以协程很轻量。

func main() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
    go func(ii int) {
        for {
            fmt.Printf("Hello %d\n", ii)
        }
        }(i)
    }

    time.Sleep(time.Millisecond)
}

上述代码就开启了1000个协程,在1ms内不断的打印字符串,这里需要注意两个点:

  1. time.Sleep

    在main函数退出前,Sleep了1ms。这是因为当main函数退出时,之前开的协程也会随着退出,如果不Sleep,则无法看到打印信息。

  2. 匿名函数将变量i作为参数赋值传入。

    如果不传参,变量i也能被使用,但是是以引用的方式。而i在main函数中在不断自增,导致在goroutine打印信息中,无法知道是第几个协程打印的。

从打印信息上看,跟开线程没什么区别,无非就是数量上不同。但是在操作系统层面,线程是抢占式,而我们之前说协程是非抢占式的,这怎么会一样呢?

出现上述问题的原因在于,在调用 Printf 的时候,进行了切换, goroutine主动让出了控制权。我们修改代码如下,演示下非抢占:

a := [10]int{}
for i := 0; i < 10; i++ {
    go func(ii int) {
        for {
            a[ii]++
        }
    }(i)
}

time.Sleep(time.Millisecond)
fmt.Println(a)

运行上述代码,出现了死循环。因为在开辟的第一个goroutine中,一直循环执行 a[ii]++ ,一直没有让出控制权;而 main 本质上也是个goroutine,所以后面的代码都没有执行完,也没有退出。

遇到这种情况,我们可以在goroutine中主动让出控制权,例如:

a[ii]++
runtime.Gosched()

goroutine 可能会切换的点 (不能保证):

  • I/O,select
  • channel
  • 等待锁
  • runtime.Gosched()

CSP并发模型

Go实现了两种并发形式:

  1. 共享内存 + 锁同步
  2. CSP. 通过goroutine和channel来实现的.

CSP并发模型是在1970年左右提出的概念,属于比较新的概念,不同于传统的多线程通过共享内存来通信,CSP讲究的是“以通信的方式来共享内存”。

Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating

不要以共享内存的方式来通信,相反,要通过通信来共享内存。

channel

channel 是用来在不同goroutine之间进行通信的,无论传值还是取值, 它都是阻塞的。

c := make(chan int)
c <- 1

上面代码直接运行会造成死锁:

all goroutines are asleep - deadlock!

所以一般在使用channel前先开一个goroutine去接收channel:

func createWorker() chan int {
    c := make(chan int)
    go func() {
        for n := range c {
            fmt.Println("received:", n)
        }
    }()

    return c
}

func main() {
    var channels [10]chan int

    for i, _ := range channels {
        channels[i] = createWorker()
    }

    for i, c := range channels {
        c <- i
    }

    time.Sleep(time.Millisecond)
}

在上述代码中,我们定义了一个 createWorker ,用来创建一个接收者,同时返回了一个channel。同时我们可以对返回的channel做限制,例如:

func createWorker() chan<- int // 只能发送数据
func createWorker() <-chan int // 只能接收数据

一般可以通过 n := <- c 来接收数据,在上述例子中使用了range,因为channel是可以close的。

close(c) 关闭channel, 但是关闭后在worker中依然能接收到channel(只要goroutine没有退出)。而接收到的数据是定义的channel的零值,在上述例子中,则收到0.

  • 通过 n,ok := <- c 的ok来判断channel是否关闭;也可以通过range来接收;

  • 如果往已经关闭的channel写数据,会panic: send on closed channel . 不要从接收端关闭channel,也不要关闭有多个并发发送者的channel

等待任务结束

在之前的例子中,我们都是通过Sleep方法来粗略的控制任务的执行,这在实际生产中肯定不能这么干。之前也说了channel是用来通信的,那么我们可以通过channel来告诉使用者任务已经执行完了。 代码优化如下:

type worker struct {
    in   chan int
    done chan bool
}

func createWorker() worker {
    w := worker{
        in:   make(chan int),
        done: make(chan bool),
    }

    go func(w worker) {
        for n := range w.in {
            fmt.Println("received:", n)
            w.done <- true
        }
    }(w)

    return w
}

func chanNormal() {
    var workers [10]worker

    for i, _ := range workers {
        workers[i] = createWorker()
    }

    for i, w := range workers {
        w.in <- i
    }

    for _, w := range workers {
        <-w.done
    }

}

func main() {
    chanNormal()
}

除了我们自己定义channel,go也为我们提供了 sync.WaitGroup ,来管理一组任务。

var wg sync.WaitGroup
wg.Add(1)
wg.Done()
wg.Wait()

Tip

将struct中的done抽象成一个方法,在 create 的时候实现,这样在 worker 中就不用管具体代码了,只要调用done方法即可。


以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网

查看所有标签

猜你喜欢:

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

Web Development Recipes

Web Development Recipes

Brian P. Hogan、Chris Warren、Mike Weber、Chris Johnson、Aaron Godin / Pragmatic Bookshelf / 2012-1-22 / USD 35.00

You'll see a full spectrum of cutting-edge web development techniques, from UI and eye candy recipes to solutions for data analysis, testing, and web hosting. Make buttons and content stand out with s......一起来看看 《Web Development Recipes》 这本书的介绍吧!

JSON 在线解析
JSON 在线解析

在线 JSON 格式化工具

XML 在线格式化
XML 在线格式化

在线 XML 格式化压缩工具

HEX HSV 转换工具
HEX HSV 转换工具

HEX HSV 互换工具