Go--关于 goroutine、channel
goroutine
协程是一种轻量化的线程，由Go编译器进行优化。
Go协程具有以下特点：
- 有独立的栈空间
- 共享程序堆中的空间
- 调度由用户控制
如果主线程main函数（主 goroutine或者main goroutine）返回或者退出时，即使所有协程（goroutine）还没执行完毕，也会退出。当然，协程可以在主线程未退出之前自己执行完毕，并退出。
- 主线程是一个物理线程，直接作用在
cpu上。是重量级的，非常耗费cpu资源。 - 协程从主线程开启的，是轻量级的线程，是逻辑态的。对资源要求相对较小。
Golang可以开启成千上万个协程。这是Golang的并发优势。
MPG模式
Go1.8后，默认让程序运行在多个核上,可以不用设置了Go1.8前，还是要设置一下，可以更高效的利益cpu
numsCPU :=runtime.NumCPU() //获取系统CPU数
runtime.GOMAXPROCS(numsCPU) //设置运行的CPU数目
channel
在此之前，先说明一种实现同步的方式：加锁（注意这里说的指互斥锁）
需求：计算n!：
var lock sync.Mutex //使用全局变量加锁
func testInput(n int) {
res := 1
for i := 1; i <= n; i++ {
res *= i
}
lock.Lock()
myMap[n] = uint64(res)
lock.Unlock()
}
func main() {
for i := 1; i <= 50; i++ {
go testInput(i)
}
time.Sleep(time.Second *5) //不等待会提前结束计算，未计算的线程将被退出
lock.Lock()
for i,v := range myMap {
fmt.Println("map[",i,"]=",v)
}
lock.Unlock()
}
通过加互斥锁（同步锁）的方式，并发进行运算、添加，但是这种方式也有缺点：
- 前面使用全局变量加锁同步来解决
goroutine的通讯，但不完美 - 主线程在等待所有
goroutine全部完成的时间很难确定，我们这里设置 5 秒，仅仅是估算。 - 如果主线程休眠时间长了，会加长等待时间，如果等待时间短了，可能还有
goroutine处于工作状态，这时也会随主线程的退出而销毁。 - 通过全局变量加锁同步来实现通讯，也并不利用多个协程对全局变量的读写操作。
还可以用channel来解决：
func add(s []int , c chan int) {
sum := 0
for _, v := range s {
sum += v
fmt.Println(v)
}
c <- sum
}
func main() {
c := make(chan int)
s :=[]int{2,5,9,23,7,3,4}
go add(s[:len(s)/2 ] ,c) //写channel操作会阻塞，直到读channel操作执行
go add( s[len(s)/2:] ,c)
x ,y:= <-c ,<-c //随机并发
fmt.Println(x ,y ,x+y)
}
信道是带有类型的管道，你可以通过它用信道操作符 <- 来发送或者接收值。
ch <- v // 将 v 发送至信道 ch。
v := <-ch // 从 ch 接收值并赋予 v。
（“箭头”就是数据流的方向。）
和映射与切片一样，信道在使用前必须创建：
ch := make(chan int)
默认情况下，发送和接收操作在另一端准备好之前都会阻塞。这使得 Go 程可以在没有显式的锁或竞态变量的情况下进行同步。
-
channel是线程安全的； -
channel本质是队列，遵循先进先出； -
channel中只能存放指定的数据类型； -
channel的数据放满后，就不能再放入； -
如果从
channel取出数据后，可以继续放入； -
在没有使用协程的情况下，如果
channel数据取完了，再取，就会报deadlock。
还可以放进任意类型（interface{}）的数据：
package main
import "fmt"
type Student struct {
Name string `json:"name"` // 是 ` ` (tab键上的~按键) ,不是 ' '
Sex string `json:"sex"`
}
func main() {
allChan := make(chan interface{},5)
stu1 := Student{Name: "lili",Sex: "f"}
stu2 := Student{Name: "chang",Sex: "m"}
stu3 := Student{Name: "ling",Sex: "m"}
allChan <- stu1
allChan <- 10
allChan <- stu2
allChan <- 99.5
allChan <- stu3
<- allChan
<- allChan
stuRes := <- allChan
fmt.Println(stuRes)
//读取结构体类型数据字段，需要先进行类型断言
stu := stuRes.(Student)
fmt.Println(stu.Name)
fmt.Println(stu.Sex)
}
由于channel是interface{}类型，所以使用的时候，都需要先进行类型断言。
allChan <- myMap
<- allChan
<- allChan
stuMap := <- allChan
stus := stuMap.(map[int]Student)
fmt.Println(stus)
fmt.Println(stus[0])
fmt.Println(stus[1])
allChan <- stu1
allChan <- 10
allChan <- stu2
allChan <- 99.5
allChan <- stu3
<- allChan
n := <- allChan
n += 1 //报错
不使用类型断言，直接使用将会报错。因为编译器并不认识此类型，需要经过类型断言进行确认。
channel的关闭
channel关闭使用 close(chan)，关闭channel。
关闭后不能再向channel发送数据，只能从channel读取数据。
在上面的例子中的<-allChan前加入以下代码：
close(allChan)
channel的遍历
遍历channel之前需要关闭channel，否则会报错（deadlock）。
关闭channel后，即可正常进行遍历channel，知道遍历完成，退出遍历。
close(allChan)
for v := range allChan {
fmt.Println(v)
}
只读、只写 channel
- 只读
channel：(例如)
var chan1 <-chan int
- 只写
channel:（例如）
var chan2 chan<- int
案例：
func send(ch chan<- int,exit chan struct{}) {
for i := 0; i < 10; i++ {
ch <- i
fmt.Println("输入",i)
}
close(ch)
var a struct{}
exit <- a
}
func get(ch <-chan int,exit chan struct{}) {
for i := 0; i < 10; i++ {
v,ok := <-ch
if !ok {
break
}
fmt.Println("输出",v)
}
var a struct{}
exit <- a
}
func main() {
ch := make(chan int ,10) //双向通道
exitChan := make(chan struct{} ,2)
go send(ch,exitChan)
go get(ch,exitChan)
for {
if len(exitChan) == 2 {
break
}
}
}
可以使用for+select语句防止阻塞：
func main() {
ch := make(chan int ,10)
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- i
}
ch2 := make(chan float64 ,10)
for i := 0; i < 5; i++ {
ch2 <- rand.Float64()
}
label:
for {
select {
case n:= <-ch:
fmt.Println(n)
time.Sleep(time.Second)
case m:=<-ch2:
fmt.Println(m)
time.Sleep(time.Second)
default:
fmt.Println("没了")
time.Sleep(time.Second)
//return 直接结束退出程序运行
break label //中断指定的 for 循环
}
}
}
使用defer+recover解决运行时协程中抛出的panic，保证程序继续运行：
func wrong() {
defer func(){
if e := recover() ; e != nil {
fmt.Print("func wrong()计算错误，")
fmt.Println("异常",e)
}
}()
num := 0
num1 := 100
num = num1 /num
fmt.Println("func wrong()计算正确",num)
}
func right() {
defer func(){
if e := recover() ; e != nil {
fmt.Println(e)
}
}()
num := 10
num1 := 100
num = num1 /num
fmt.Println("func right() 计算正确",num)
}
func main() {
go wrong()
go right()
for i := 0; i < 5; i++ {
time.Sleep(time.Second)
i++
}
}
关于recover:
内建函数recover允许程序管理恐慌过程中的Go程。在defer的函数中，执行recover调用会取回传至panic调用的错误值，恢复正常执行，停止恐慌过程。若recover在defer的函数之外被调用，它将不会停止恐慌过程序列。在此情况下，或当该Go程不在恐慌过程中时，或提供给panic的实参为nil时，recover就会返回nil。