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第九节并发concurrency

第九节并发concurrency

作者: barriers | 来源:发表于2020-02-19 21:50 被阅读0次

    1并发concurrency

    goroutine是由官方实现的超级线程池,每个实例4-5kb的栈内存占用和用于实现机制而大幅减少的创建和销毁开销,是制造go号称的高并发的根本原因。
    并发不是并行,并发主要由切换时间片来实现“同时运行,在并行则是直接利用多核实现多线程的运行,但go可以设置使用核数,以发挥多核计算机的能力;
    goroutine奉行通过通信来共享内存,而不是共享内存来通信。

    import (
        "fmt"
        "time"
    )
    
    func main() {
        go Go()
        time.Sleep(2 * time.Second)
    }
    
    func Go(){
        fmt.Println("Go Go Go!!")
    }
    

    上面程序中在用并发调用Go后,需要休眠2秒这样才能顺利打印,否则还没有执行Go,main已经执行完毕然后退出程序了。

    2Channel和Select

    2.1Channel

    1.Channel是goroutine沟通的桥梁,大都是阻塞同步的
    2.通过make创建,close关闭,关闭后不能写,但可以读
    3.Channel是引用类型
    4.可以使用for range来迭代不断操作channel
    5.可以设置单向或双向通道
    6.可以设置缓存大小,在未被填满前不会发生阻塞。

    1. chan可以声明成可读可写的,只读的,只写的三种。var ch1 chan int(可读可写),var ch2 chan<- int(只写),var ch3 <-chan int(只读)。
    import (
        "fmt"
    )
    
    func main() {
        # 创建一个通道c,值为布尔型
        c := make(chan bool)
        # go运行匿名函数
        go func(){
            fmt.Println("Go Go Go!!")
            # 在通道中存入一个值true
            c <- true
        }()
        # 在通道中取出值
        <-c
    }
    

    main函数执行到匿名函数处。进行异步运行(go关键字表示异步),在匿名函数执行的同时执行到<-c,<-c表示等待c变量填充的有值后在继续运行(相当于python多线程中的join等待操作),故在此处等待c填充,直到匿名函数执行完后,使用c <- true向c填充值,然后<-c收到信号main函数继续向下运行
    频道无缓存,取操作(<-c)需要在写操作(c <- true)前面,即位于main函数下;有缓存则反之

    # for range迭代通道
    func main() {
        c := make(chan bool)
        go func(){
            fmt.Println("Go Go Go!!")
            c <- true
            close(c)
        }()
        for v := range c{
    # 取出存入的值true
            fmt.Println(v)
        }
    }
    # 程序运行流程,先调用异步函数的同时,在for循环处等待,当存入为true时,for接收到信息,打印true,然后又进行循环,接收到close信号,关闭异步程序
    

    当有多个异步处理任务时,等待所有执行完在往下执行

    func main() {
        # runtime.GOMAXPROCS设置异步处理用的进程个数,runtime.NumCPU获取cpu个数
        # 不设置此句,也能异步运行
        runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
        c := make(chan bool, 10)
        for i:=0;i<10;i++{
            go Go(c, i)
        }
        # 由于频道设置的缓存为10个,所以遍历这10个,等每一个都取的有值,程序在向下执行
        for i:=0;i<10;i++{
            <-c
        }
    
    }
    
    func Go(c chan bool, index int){
        a := 1
        for i:=0;i<100000;i++{
            a += 1
        }
        fmt.Println(index, a)
        c <- true
    }
    

    不使用channel,使用WaitGroup进行通信达到异步任务全部执行完方退出程序

    func main() {
        //runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
        # 建立一个任务组
        wg := sync.WaitGroup{}
        # 添加10个任务
        wg.Add(10)
        for i:=0;i<10;i++{
            # 将任务组的地址传递给任务(传地址效率高一点)
            go Go(&wg, i)
        }
        # 在此处等待任务全部执行完毕
        wg.Wait()
    }
    func Go(wg *sync.WaitGroup, index int){
        a := 1
        for i:=0;i<100000;i++{
            a += 1
        }
        fmt.Println(index, a)
        # 通知任务组,该任务执行完毕
        wg.Done()
    }
    

    2.2Select

    1.可处理一个或多个channel的发送与接收;
    2.同时有多个可用的channel时按随机顺序处理;
    3.可用空的select来阻塞main函数;
    4.可设置超时。

    func main() {
        //runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
        # 创建两个channel用于select
        c1, c2 := make(chan int), make(chan string)
        # 单独创建一个channel用于检查前两个channel是否关闭
        o := make(chan bool)
        go func(){
            # 用一个死循环执行select代码,否则执行一次就会退出
            for {
                select {
                case v, ok := <-c1:
                    # 如果c1中没有值则向o中写入值,并且跳出c1的循环
                    if !ok{
                        o <- true
                        break
                    }
                    fmt.Println("c1", v)
                case v,ok := <-c2:
                    # 如果c2中没有值则向o中写入值,并且跳出c1的循环
                    if !ok{
                        o <- true
                        break
                    }
                    fmt.Println("c2", v)
                }
            }
        }()
        c1 <- 1
        c2 <- "hi"
        c1 <- 3
        c2 <- "hello"
    
        # 停止向c1中写入值,不停止则会一直写入0或者""
        close(c1)
        close(c2)
    
        <-o
    }
    

    使用缓存channe监听异步任务完成否

    func main() {
        c1, c2 := make(chan int), make(chan string)
        o := make(chan bool, 2)
        go func(){
            for {
                select {
                case v, ok := <-c1:
                    if !ok{
                        o <- true
                        break
                    }
                    fmt.Println("c1", v)
                case v,ok := <-c2:
                    if !ok{
                        o <- true
                        break
                    }
                    fmt.Println("c2", v)
                }
            }
        }()
        c1 <- 1
        c2 <- "hi"
        c1 <- 3
        c2 <- "hello"
    
        close(c1)
        for i:=0;i<2;i++{
            <-o
        }
    }
    

    随机输出结果,死循环,将一直运行(使用空的select阻塞main函数)

    func main() {
        c := make(chan int)
        go func(){
            for  v := range c{
                fmt.Println(v)
            }
        }()
        for{
            select{
            case c <-0:
            case c <-1:
            }
        }
    }
    

    设置超时

    func main() {
        c:= make(chan bool)
        select {
        case v:=<-c:
            fmt.Println(v)
        # 设置超时3秒,After返回一个channel
        case <-time.After(3*time.Second):
            fmt.Println("Timeout")
        }
    }
    

    两个互相发消息的channel,接收到消息后,则发一个消息

    # 定义一个全局变量
    var c chan string
    
    func PingPong(){
        i := 0
        #进入死循环一直监听,当主程序10次发完退出时结束
        for {
            fmt.Println(<-c)
            c <- fmt.Sprintf("from pingping: hi,%d", i)
            i++
        }
    }
    func main(){
        # 初始化全局变量
        c = make(chan string)
        go PingPong()
        # 发送10次
        for i:=0;i<10;i++{
            c <- fmt.Sprintf("from main:hello, %d", i)
            fmt.Println(<-c)
        }
    }
    

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