一、并發(fā)的意義
并發(fā)的意義就是讓 一個程序同時做多件事情,其目的只是為了能讓程序同時做另一件事情而已,而不是為了讓程序運行的更快(如果是多核處理器,而且任務(wù)可以分成相互獨立的部分,那么并發(fā)確實可以讓事情解決的更快)。
golang從語言級別上對并發(fā)提供了支持,而且在啟動并發(fā)的方式上直接添加了語言級的關(guān)鍵字,不必非要按照固定的格式來定義線程函數(shù),也不必因為啟動線程的時候只能給線程函數(shù)傳遞一個參數(shù)而煩惱。
二、并發(fā)的啟動
go的并發(fā)啟動非常簡單,幾乎沒有什么額外的準(zhǔn)備工作,要并發(fā)的函數(shù)和一般的函數(shù)沒有什么區(qū)別,參數(shù)隨意,啟動的時候只需要加一個go關(guān)鍵之即可,其最精髓的部分在于這些協(xié)程(協(xié)程類似于線程,但是是更輕量的線程)的調(diào)度。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func comFunc() {
fmt.Println("This is a common function.")
}
func main() {
go comFunc()
time.Sleep(time.Second * 3)
}
三、協(xié)程間的同步與通信
1、sync.WaitGroup
sync包中的WaitGroup實現(xiàn)了一個類似任務(wù)隊列的結(jié)構(gòu),你可以向隊列中加入任務(wù),任務(wù)完成后就把任務(wù)從隊列中移除,如果隊列中的任務(wù)沒有全部完成,隊列就會觸發(fā)阻塞以阻止程序繼續(xù)運行,具體用法參考如下代碼:
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitGroup sync.WaitGroup
func Afunction(index int) {
fmt.Println(index)
waitGroup.Done() //任務(wù)完成,將任務(wù)隊列中的任務(wù)數(shù)量-1,其實.Done就是.Add(-1)
}
func main() {
for i := 0; i 10; i++ {
waitGroup.Add(1) //每創(chuàng)建一個goroutine,就把任務(wù)隊列中任務(wù)的數(shù)量+1
go Afunction(i)
}
waitGroup.Wait() //.Wait()這里會發(fā)生阻塞,直到隊列中所有的任務(wù)結(jié)束就會解除阻塞
}
2、channel
channel是一種golang內(nèi)置的類型,英語的直譯為"通道",其實,它真的就是一根管道,而且是一個先進先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
我們能對channel進行的操作只有4種:
(1) 創(chuàng)建chennel (通過make()函數(shù))
(2) 放入數(shù)據(jù) (通過 channel - data 操作)
(3) 取出數(shù)據(jù) (通過 -channel 操作)
(4) 關(guān)閉channel (通過close()函數(shù))
channel的3種性質(zhì)入如下:
(1) channel是一種自動阻塞的管道。
如果管道滿了,一個對channel放入數(shù)據(jù)的操作就會阻塞,直到有某個routine從channel中取出數(shù)據(jù),這個放入數(shù)據(jù)的操作才會執(zhí)行。相反同理,如果管道是空的,一個從channel取出數(shù)據(jù)的操作就會阻塞,直到某個routine向這個channel中放入數(shù)據(jù),這個取出數(shù)據(jù)的操作才會執(zhí)行。這是channel最重要的一個性質(zhì)?。?!
package main
func main() {
ch := make(chan int, 3)
ch - 1
ch - 1
ch - 1
ch - 1 //這一行操作就會發(fā)生阻塞,因為前三行的放入數(shù)據(jù)的操作已經(jīng)把channel填滿了
}
package main
func main() {
ch := make(chan int, 3)
-ch //這一行會發(fā)生阻塞,因為channel才剛創(chuàng)建,是空的,沒有東西可以取出
}
(2)channel分為有緩沖的channel和無緩沖的channel。
兩種channel的創(chuàng)建方法如下:
ch := make(chan int) //無緩沖的channel,同等于make(chan int, 0)
ch := make(chan int, 5) //一個緩沖區(qū)大小為5的channel
無緩沖通道與有緩沖通道的主要區(qū)別為:無緩沖通道存取數(shù)據(jù)是同步的,即如果通道中無數(shù)據(jù),則通道一直處于阻塞狀態(tài);有緩沖通道存取數(shù)據(jù)是異步的,即存取數(shù)據(jù)互不干擾,只有當(dāng)通道中已滿時,存數(shù)據(jù)操作,通道阻塞;當(dāng)通道中為空時,取數(shù)據(jù)操作,通道阻塞。
因此,使用無緩沖的channel時,放入操作和取出操作不能在同一個routine中,而且應(yīng)該是先確保有某個routine對它執(zhí)行取出操作,然后才能在另一個routine中執(zhí)行放入操作,否則會發(fā)生死鎖現(xiàn)象,示例如下:
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitGroup sync.WaitGroup //使用wg等待所有routine執(zhí)行完畢,并輸出相應(yīng)的提示信息
func AFunc(ch chan int) {
waitGroup.Add(1)
FLAG:
for {
select {
case val := -ch:
fmt.Println(val)
break FLAG
}
}
waitGroup.Done()
fmt.Println("WaitGroup Done")
}
func main() {
ch := make(chan int) //無緩沖通道
execMode := 0 //執(zhí)行模式 0:先啟動并發(fā),正常輸出100 1:后啟動并發(fā),發(fā)生死鎖
switch execMode {
case 0:
go AFunc(ch)
ch - 100
case 1:
ch - 100
go AFunc(ch)
}
waitGroup.Wait()
close(ch)
}
使用帶緩沖的channel時,因為有緩沖空間,所以只要緩沖區(qū)不滿,放入操作就不會阻塞,同樣,只要緩沖區(qū)不空,取出操作就不會阻塞。
而且,帶有緩沖的channel的放入和取出操作可以用在同一個routine中。
但是,一定要注意放入和取出的速率問題,否則也會發(fā)生死鎖現(xiàn)象,示例如下:
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitGroup sync.WaitGroup
func AFunc(ch chan int, putMode int) {
val := -ch
switch putMode {
case 0:
fmt.Printf("Vaule=%d\n", val)
case 1:
fmt.Printf("Vaule=%d\n", val)
for i := 1; i = 5; i++ {
ch - i * val
}
case 2:
fmt.Printf("Vaule=%d\n", val)
for i := 1; i = 5; i++ {
-ch
}
}
waitGroup.Done()
fmt.Println("WaitGroup Done", val)
}
func main() {
ch := make(chan int, 10)
putMode := 0 //該模式下,能夠正常輸出所有數(shù)據(jù)
//putMode := 1//當(dāng)放入速度遠大于取數(shù)速度時,程序阻塞
//putMode := 2//當(dāng)取數(shù)速度遠大于放數(shù)速度時,程序阻塞
for i := 0; i 1000; i++ {
ch - i
waitGroup.Add(1)
go AFunc(ch, putMode)
}
waitGroup.Wait()
close(ch)
}
(3)關(guān)閉后的channel可以取數(shù)據(jù),但是不能放數(shù)據(jù)。
而且,channel在執(zhí)行了close()后并沒有真的關(guān)閉,channel中的數(shù)據(jù)全部取走之后才會真正關(guān)閉。
package main
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch - 1
ch - 1
close(ch)
ch - 1 //不能對關(guān)閉的channel執(zhí)行放入操作
// 會觸發(fā)panic
}
package main
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch - 1
ch - 1
close(ch)
-ch //只要channel還有數(shù)據(jù),就可能執(zhí)行取出操作
//正常結(jié)束
}
package main
import "fmt"
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch - 1
ch - 1
ch - 1
ch - 1
close(ch) //如果執(zhí)行了close()就立即關(guān)閉channel的話,下面的循環(huán)就不會有任何輸出了
for {
data, ok := -ch
if !ok {
break
}
fmt.Println(data)
}
// 輸出:
// 1
// 1
// 1
// 1
//
// 調(diào)用了close()后,只有channel為空時,channel才會真的關(guān)閉
}
以上為個人經(jīng)驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教。
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