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在Go語(yǔ)言中三種管理Concurrency的方式

猿友 2020-08-12 10:51:10 瀏覽數(shù) (2760)
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相信大家踏入Go語(yǔ)言的世界,肯定是被強(qiáng)大的并發(fā)(Concurrency)所吸引,Go語(yǔ)言用最簡(jiǎn)單的關(guān)鍵字go就可以將任務(wù)丟到后臺(tái)處理,但是開(kāi)發(fā)者怎么有效率的控制并發(fā),這是入門(mén)Go語(yǔ)言必學(xué)的技能,本章會(huì)介紹幾種方式來(lái)帶大家認(rèn)識(shí)并發(fā),而這三種方式分別對(duì)應(yīng)到三個(gè)不同的名詞:WaitGroup,Channel,及 Context。下面用簡(jiǎn)單的范例帶大家了解。

WaitGroup

先來(lái)了解有什么情境需要使用到 WaitGroup,假設(shè)您有兩臺(tái)機(jī)器需要同時(shí)上傳最新的代碼,兩臺(tái)機(jī)器分別上傳完成后,才能執(zhí)行最后的重啟步驟。就像是把一個(gè)工作同時(shí)拆成好幾份同時(shí)一起做,可以減少時(shí)間,但是最后需要等到全部做完,才能執(zhí)行下一步,這時(shí)候就需要用到 WaitGroup 才能做到。

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package main


import (
    "fmt"
    "sync"
)


func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    i := 0
    wg.Add(3) //task count wait to do
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task1
        fmt.Println("goroutine 1 done")
        i++
    }()
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task2
        fmt.Println("goroutine 2 done")
        i++
    }()
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task3
        fmt.Println("goroutine 3 done")
        i++
    }()
    wg.Wait() // wait for tasks to be done
    fmt.Println("all goroutine done")
    fmt.Println(i)
}

Channel

另外一種實(shí)際的案例就是,我們需要主動(dòng)通知一個(gè) Goroutine 進(jìn)行停止的動(dòng)作。換句話說(shuō),當(dāng) App 啟動(dòng)時(shí),會(huì)在后臺(tái)跑一些監(jiān)控程序,而當(dāng)整個(gè) App 需要停止前,需要發(fā)個(gè) Notification 給后臺(tái)的監(jiān)控程序,將其先停止,這時(shí)候就需要用到 Channel 來(lái)通知。看下下面這個(gè)例子:

package main


import (
    "fmt"
    "time"
)


func main() {
    exit := make(chan bool)
    go func() {
        for {
            select {
            case <-exit:
                fmt.Println("Exit")
                return
            case <-time.After(2 * time.Second):
                fmt.Println("Monitoring")
            }
        }
    }()
    time.Sleep(5 * time.Second)
    fmt.Println("Notify Exit")
    exit <- true //keep main goroutine alive
    time.Sleep(5 * time.Second)
}

上面的例子可以發(fā)現(xiàn),用了一個(gè) GogourtineChannel 來(lái)控制??梢韵胂癞?dāng)后臺(tái)有無(wú)數(shù)個(gè) Goroutine 的時(shí)候,我們就需要用多個(gè) Channel 才能進(jìn)行控制,也許 Goroutine 內(nèi)又會(huì)產(chǎn)生 Goroutine,開(kāi)發(fā)者這時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無(wú)法單純使用 Channel 來(lái)控制多個(gè) Goroutine 了。這時(shí)候解決方式會(huì)是傳遞 Context。

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Context

大家可以想像,今天有一個(gè)后臺(tái)任務(wù) A,A 任務(wù)又產(chǎn)生了 B 任務(wù),B 任務(wù)又產(chǎn)生了 C 任務(wù),也就是可以按照此模式一直產(chǎn)生下去,假設(shè)中途我們需要停止 A 任務(wù),而 A 又必須告訴 B 及 C 要一起停止,這時(shí)候通過(guò) context 方式是最快的了。

package main


import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)


func foo(ctx context.Context, name string) {
    go bar(ctx, name) // A calls B
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "A Exit")
            return
        case <-time.After(1 * time.Second):
            fmt.Println(name, "A do something")
        }
    }
}


func bar(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "B Exit")
            return
        case <-time.After(2 * time.Second):
            fmt.Println(name, "B do something")
        }
    }
}


func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go foo(ctx, "FooBar")
    fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
    time.Sleep(5 * time.Second)
    cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal  time.Sleep(3 * time.Second)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

package main


import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)


func foo(ctx context.Context, name string) {
    go bar(ctx, name) // A calls B
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "A Exit")
            return
        case <-time.After(1 * time.Second):
            fmt.Println(name, "A do something")
        }
    }
}


func bar(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "B Exit")
            return
        case <-time.After(2 * time.Second):
            fmt.Println(name, "B do something")
        }
    }
}


func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go foo(ctx, "FooBar")
    fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
    time.Sleep(5 * time.Second)
    cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal  time.Sleep(3 * time.Second)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

大家可以把 context 想成是一個(gè) controller,可以隨時(shí)控制不確定個(gè)數(shù)的 Goroutine,由上往下,只要宣告context.WithCancel后,再任意時(shí)間點(diǎn)都可以通過(guò)cancel()來(lái)停止整個(gè)后臺(tái)服務(wù)。實(shí)際案例會(huì)用在當(dāng) App 需要重新啟動(dòng)時(shí),要先通知全部 goroutine 停止,正常停止后,才會(huì)重新啟動(dòng) App。

(推薦微課:Go微課

總結(jié)

根據(jù)不同的情境跟狀況來(lái)選擇不同的方式,做一個(gè)總結(jié):

  • WaitGroup:需要將單一個(gè)工作分解成多個(gè)子任務(wù),等到全部完成后,才能進(jìn)行下一步,這時(shí)候用 WaitGroup 最適合了
  • Channel + SelectChannel 只能用在比較單純的 Goroutine 情況下,如果要管理多個(gè) Goroutine,建議還是 走 context 會(huì)比較適合
  • Context:如果您想一次控制全部的 Goroutine,相信用 context 會(huì)是最適合不過(guò)的,當(dāng)然 context 不只有這特性,詳細(xì)可以參考『用 10 分鐘了解 Go 語(yǔ)言 context package 使用場(chǎng)景及介紹』

以上就是關(guān)于Go 語(yǔ)言中管理 Concurrency 的三種方式的相關(guān)介紹了,希望對(duì)大家有所幫助。

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