Go語(yǔ)言基礎(chǔ)學(xué)習(xí) - 并發(fā)

Go is an open source programming language? that makes it wasy to build simple, reliable, and efficient software.

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并發(fā)

goroutine

Go 程（goroutine）是由 Go 運(yùn)行時(shí)管理的輕量級(jí)線程。

go?f(x,?y,?z)

會(huì)啟動(dòng)一個(gè)新的 Go 程并執(zhí)行

f(x,?y,?z)

f,?x,?y?和?z?的求值發(fā)生在當(dāng)前的 Go 程中，而?f?的執(zhí)行發(fā)生在新的 Go 程中。

Go 程在相同的地址空間中運(yùn)行，因此在訪問(wèn)共享的內(nèi)存時(shí)必須進(jìn)行同步。sync?包提供了這種能力，不過(guò)在 Go 中并不經(jīng)常用到，因?yàn)檫€有其它的辦法（見(jiàn)下一頁(yè)）。

package?main import?( "fmt" "time" ) func?say(s?string)?{ for?i?:=?0;?i?

信道

信道是帶有類(lèi)型的管道，你可以通過(guò)它用信道操作符?<-?來(lái)發(fā)送或者接收值。先進(jìn)先出！

ch?<-?v????//?將?v?發(fā)送至信道?ch。 v?:=?<-ch??//?從?ch?接收值并賦予?v。

（“箭頭”就是數(shù)據(jù)流的方向。）

和映射與切片一樣，信道在使用前必須創(chuàng)建：

ch?:=?make(chan?int)

默認(rèn)情況下，發(fā)送和接收操作在另一端準(zhǔn)備好之前都會(huì)阻塞。這使得 Go 程可以在沒(méi)有顯式的鎖或競(jìng)態(tài)變量的情況下進(jìn)行同步。

以下示例對(duì)切片中的數(shù)進(jìn)行求和，將任務(wù)分配給兩個(gè) Go 程。一旦兩個(gè) Go 程完成了它們的計(jì)算，它就能算出最終的結(jié)果。

package?main import?"fmt" func?sum(s?[]int,?c?chan?int)?{ sum?:=?0 for?_,?v?:=?range?s?{ sum?+=?v } c?<-?sum?//?將和送入?c } func?main()?{ s?:=?[]int{7,?2,?8,?-9,?4,?0} c?:=?make(chan?int) go?sum(s[:len(s)/2],?c) go?sum(s[len(s)/2:],?c) x,?y?:=?<-c,?<-c?//?從?c?中接收 fmt.Println(x,?y,?x+y) } //?output -5?17?12

帶緩沖的信道

信道可以是?帶緩沖的。將緩沖長(zhǎng)度作為第二個(gè)參數(shù)提供給?make?來(lái)初始化一個(gè)帶緩沖的信道：

ch?:=?make(chan?int,?100)

僅當(dāng)信道的緩沖區(qū)填滿后，向其發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才會(huì)阻塞。當(dāng)緩沖區(qū)為空時(shí)，接受方會(huì)阻塞。

修改示例填滿緩沖區(qū)，然后看看會(huì)發(fā)生什么。

package?main import?"fmt" func?main()?{ ch?:=?make(chan?int,?2) ch?<-?1 ch?<-?2 ch?<-?3 fmt.Println(<-ch) fmt.Println(<-ch) } //?output fatal?error:?all?goroutines?are?asleep?-?deadlock! goroutine?1?[chan?send]: main.main() /tmp/sandbox029074443/prog.go:9?+0xa0

range 和 close

發(fā)送者可通過(guò)?close?關(guān)閉一個(gè)信道來(lái)表示沒(méi)有需要發(fā)送的值了。接收者可以通過(guò)為接收表達(dá)式分配第二個(gè)參數(shù)來(lái)測(cè)試信道是否被關(guān)閉：若沒(méi)有值可以接收且信道已被關(guān)閉，那么在執(zhí)行完

v,?ok?:=?<-ch

之后?ok?會(huì)被設(shè)置為?false。

循環(huán)?for i := range c?會(huì)不斷從信道接收值，直到它被關(guān)閉。

*注意：* 只有發(fā)送者才能關(guān)閉信道，而接收者不能。向一個(gè)已經(jīng)關(guān)閉的信道發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)引發(fā)程序恐慌（panic）。

*還要注意：* 信道與文件不同，通常情況下無(wú)需關(guān)閉它們。只有在必須告訴接收者不再有需要發(fā)送的值時(shí)才有必要關(guān)閉，例如終止一個(gè)?range?循環(huán)。

package?main import?( "fmt" ) func?fibonacci(n?int,?c?chan?int)?{ x,?y?:=?0,?1 for?i?:=?0;?i?

select 語(yǔ)句

select?語(yǔ)句使一個(gè) Go 程可以等待多個(gè)通信操作。

select?會(huì)阻塞到某個(gè)分支可以繼續(xù)執(zhí)行為止，這時(shí)就會(huì)執(zhí)行該分支。當(dāng)多個(gè)分支都準(zhǔn)備好時(shí)會(huì)隨機(jī)選擇一個(gè)執(zhí)行。

package?main import?"fmt" func?fibonacci(c,?quit?chan?int)?{ x,?y?:=?0,?1 for?{ select?{ case?c?<-?x: x,?y?=?y,?x+y case?<-quit: fmt.Println("quit") return } } } func?main()?{ c?:=?make(chan?int) quit?:=?make(chan?int) go?func()?{ for?i?:=?0;?i?

默認(rèn)選擇

當(dāng)?select?中的其它分支都沒(méi)有準(zhǔn)備好時(shí)，default?分支就會(huì)執(zhí)行。

為了在嘗試發(fā)送或者接收時(shí)不發(fā)生阻塞，可使用?default?分支：

select?{ case?i?:=?<-c: ????//?使用?i default: ????//?從?c?中接收會(huì)阻塞時(shí)執(zhí)行 }

package?main import?( "fmt" "time" ) func?main()?{ tick?:=?time.Tick(100?*?time.Millisecond) boom?:=?time.After(500?*?time.Millisecond) for?{ select?{ case?<-tick: fmt.Println("tick.") case?<-boom: fmt.Println("BOOM!") return default: fmt.Println("????.") time.Sleep(50?*?time.Millisecond) } } } //?output ????. ????. tick. ????.? ????. tick. ????.? ????. tick. ????. ????. tick. ????. ????. BOOM!

sync.Mutex

我們已經(jīng)看到信道非常適合在各個(gè) Go 程間進(jìn)行通信。

但是如果我們并不需要通信呢？比如說(shuō)，若我們只是想保證每次只有一個(gè) Go 程能夠訪問(wèn)一個(gè)共享的變量，從而避免沖突？

這里涉及的概念叫做 *互斥（mutual*exclusion）* ，我們通常使用 *互斥鎖（Mutex）* 這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)提供這種機(jī)制。

Go 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供了?sync.Mutex?互斥鎖類(lèi)型及其兩個(gè)方法：

Lock

Unlock

我們可以通過(guò)在代碼前調(diào)用?Lock?方法，在代碼后調(diào)用?Unlock?方法來(lái)保證一段代碼的互斥執(zhí)行。參見(jiàn)?Inc?方法。

我們也可以用?defer?語(yǔ)句來(lái)保證互斥鎖一定會(huì)被解鎖。參見(jiàn)?Value?方法。

package?main import?( "fmt" "sync" "time" ) //?SafeCounter?的并發(fā)使用是安全的。 type?SafeCounter?struct?{ v???map[string]int mux?sync.Mutex } //?Inc?增加給定?key?的計(jì)數(shù)器的值。 func?(c?*SafeCounter)?Inc(key?string)?{ c.mux.Lock() //?Lock?之后同一時(shí)刻只有一個(gè)?goroutine?能訪問(wèn)?c.v c.v[key]++ c.mux.Unlock() } //?Value?返回給定?key?的計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。 func?(c?*SafeCounter)?Value(key?string)?int?{ c.mux.Lock() //?Lock?之后同一時(shí)刻只有一個(gè)?goroutine?能訪問(wèn)?c.v defer?c.mux.Unlock() return?c.v[key] } func?main()?{ c?:=?SafeCounter{v:?make(map[string]int)} for?i?:=?0;?i?

Go語(yǔ)言

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