Go并发特点
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goroutine只是由官方实现的超级"线程池"而已,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。
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并发不是并行(多CPU):
Concurrency Is Not Parallelism
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并发主要由切换时间片来实现"同时"运行,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。
- 通过go关键字实现多线程
package main import ( "fmt" "time" ) func Go() { fmt.Println("1234...") } func main() { go Go() //go关键字构成多线程 time.Sleep(2 * time.Second) //主程序睡眠2s }
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Goroutine 奉行通过
通信来共享内存
,而不是共享内存来通信
。
Channel
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Channel是goroutine沟通的桥梁,大都是阻塞同步的
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通过make创建,close关闭(当程序简单时,回自动关闭)
package main import "fmt" func main() { //主程序 c := make(chan bool) //初始化一个chan类型 go func() { //子程序 fmt.Println("123...") //执行主程序 c <- true //通过<-存入bool类型到chan中 }() fmt.Println(1) //程序执行步骤:1st read_chan := <-c //<-c 从chan中读取bool,程序执行步骤:2nd fmt.Println(read_chan) //程序执行步骤:3rd } /*output 1st 1 2nd 123... 3rd true */
注意以上程序的执行顺序(channel无缓存时):先执行读取操作
c<-c
,因为channel中没有值,所以程序发生阻塞,此时执行chanel写操作
,然后再执行读操作。 -
Channel是引用类型
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可以使用
for range
来迭代不断操作channelpackage main import "fmt" func main() { c := make(chan bool) //初始化一个chan类型 go func() { //go结合匿名函数,构造并发 fmt.Println("123...") //执行主程序 c <- true //通过<-存入bool类型到chan中 close(c) //关闭通道:必须明确在哪个地方关闭 }() for v := range c { //for循环chanel } } /*output 123... true */
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可以设置单向(读&写)或双向通道--默认是双向通道
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可以设置缓存大小(默认为0,阻塞),在未被填充前不会发生阻塞(异步),比如缓存20个,可以同时进行20个读操作或者写操作,注意
读的操作先于写的操作
package main import ( "fmt" ) func main() { //主程序 c := make(chan bool, 1) //初始化一个chan类型,缓存为2 go func() { //子程序 fmt.Println("123...") //执行主程序,执行步骤:2 c <- true //写操作,执行步骤:2 }() fmt.Println(2) //执行步骤:1 fmt.Println(123, <-c) //读操作,执行步骤:2 fmt.Println(3) //执行步骤:3 } /*output 1 2 2 123... 2 123 true 3 3 */
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并行并发,利用多核CPU,当使用单线程执行的时候,就是同步按部就班的执行程序,使用多核时,且没有设置channel缓存机制时是随机异步发生的。但是这样就会造成一个问题,因为是随机的,所以CPU在选择的时候,某有一个程序并没有执行,会造成程序执行的遗漏。
package main import ( "fmt" "runtime" ) func main() { //主程序 runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()) //获取CPU的核数 c := make(chan bool) //创建channel for i := 0; i < 10; i++ { //启动10次 go Go(c, i) } <-c //读取chanel值 } func Go(c chan bool, index int) { a := 1 for i := 0; i < 1000000; i++ { a += i } fmt.Println(index, a) if index == 9 { c <- true //向chanel传入值 } } /*output 4 499999500001 9 499999500001 */
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解决异步并发数据丢失:方式1:根据并发执行次数为channel设置同等数量的缓存机制。
package main import ( "fmt" "runtime" ) func main() { //主程序 runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()) //获取CPU的核数 c := make(chan bool, 10) //创建channel for i := 0; i < 10; i++ { //启动10次 go Go(c, i) } for i := 0; i < 10; i++ { //for 循环为chan循环读取十次 <-c //读取chanel值 } } func Go(c chan bool, index int) { a := 1 for i := 0; i < 1000000; i++ { a += i } fmt.Println(index, a) c <- true //向chanel传入值 } /*output 0 499999500001 9 499999500001 1 499999500001 5 499999500001 6 499999500001 2 499999500001 7 499999500001 3 499999500001 8 499999500001 4 499999500001 */
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解决方法2:使用同步
sync
包,sync.WaitGroup{}
创建任务池;sync.add(n)
为任务池添加任务个数;sync.Wait()
主程序等待(守护进程);sync.Done()
子进程全部执行完毕告知主进程,退出程序。package main import ( "fmt" "runtime" "sync" ) func main() { //主程序 runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()) //获取CPU的核数 wg := sync.WaitGroup{} //调用同步方法,类似一个池子 wg.Add(10) //增加10个任务数 for i := 0; i < 10; i++ { //启动10次 go Go(&wg, i) //wg类型是值拷贝,所以调用时,使用指针传递 } wg.Wait() //等待10个子进程全部执行完毕后,退出 fmt.Println("Main process exit!") } func Go(wg *sync.WaitGroup, index int) { a := 1 for i := 0; i < 1000000; i++ { a += i } fmt.Println(index, a) wg.Done() //子程序退出 } /* 输出 0 499999500001 9 499999500001 1 499999500001 5 499999500001 6 499999500001 2 499999500001 7 499999500001 3 499999500001 8 499999500001 4 499999500001 Main process exit! */
Select
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可处理一个或多个channel的发送与接收
package main import ( "fmt" ) func main() { //主程序 c1, c2 := make(chan int), make(chan string) //创建两个channel o := make(chan bool) //创建一个信号通道,用来监控通道c1,c2 go func() { fmt.Println("start...") //go 匿名函数 for { //这是一个无线循环 select { //类似switch语句,进行判断 case v, ok := <-c1: //读取通道c1的值,赋值给变量v if !ok { //如果从chan,c1中未读取到值,发生阻塞 o <- true //在信号通道O中写入true,程序break break } fmt.Println("c1", v) case v, ok := <-c2: //v判断从通道2中读取到的值 if !ok { //如果读取失败 o <- true //向信号通道中传递一个信号 break //程序break } fmt.Println("c2", v) } } }() c1 <- 1 //通道c1中写入数据 c2 <- "mm" c1 <- 2 c2 <- "my" close(c1) //通道操作完后需关闭通道 close(c2) <-o //最后读取信号通道内容 } /*输出 start... c1 1 c2 mm c1 2 c2 my */
当有多个channel时,是无法对其中多个channel进行关闭的,只能判断其中一个channel是否关闭,只能进行某个channel进行关闭
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同时又多个可用的channel时按随机顺序处理
package main import ( "fmt" ) func main() { //主程序 c := make(chan int) go func() { //go匿名函数 for v := range c { //循环读取出chan的值 fmt.Println(v) } }() for { select { //select判断 case c <- 0: case c <- 1: } } } /*输出 0 1 1 1 0 ... */
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可用空的select来阻塞main函数--应用(GUI程序)
package main import "fmt" func main() { //主程序 c := make(chan int) go func() { //go匿名函数 for v := range c { //循环读取出chan的值 fmt.Println(v) } }() for { select { //空select可阻塞main主函数 } } }
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可设置超时
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { //主程序 c := make(chan int) select { case v := <-c: //channal中没有内容,所以会执行下一个case fmt.Println(v) case <-time.After(3 * time.Second): //selesct设置超时时间, fmt.Println("Timeout!") } } /*输出 Timeout */