Generator-Parallelitätsmuster in Go: Ein umfassender Leitfaden

⚠️ Wie geht man bei dieser Serie vor?

1. Führen Sie jedes Beispiel aus: Lesen Sie nicht nur den Code. Geben Sie es ein, führen Sie es aus und beobachten Sie das Verhalten.
2. Experimentieren Sie und machen Sie Dinge kaputt: Entfernen Sie Schlafphasen und sehen Sie, was passiert, ändern Sie die Kanalpuffergrößen, ändern Sie die Anzahl der Goroutinen.
Wenn man Dinge kaputt macht, lernt man, wie sie funktionieren
3. Grund für das Verhalten: Bevor Sie geänderten Code ausführen, versuchen Sie, das Ergebnis vorherzusagen. Wenn Sie unerwartetes Verhalten bemerken, halten Sie inne und überlegen Sie, warum. Stellen Sie die Erklärungen in Frage.
4. Erstellen Sie mentale Modelle: Jede Visualisierung repräsentiert ein Konzept. Versuchen Sie, Ihre eigenen Diagramme für geänderten Code zu zeichnen.

In unserem vorherigen Beitrag haben wir die Grundlagen von Goroutinen und Kanälen untersucht, den Bausteinen der Parallelität von Go. Lesen Sie hier:

Goroutinen und Kanäle in Golang verstehen und visualisieren

Souvik Kar Mahapatra ・ 20. Dezember

#gehen #Programmierung #Lernen #tutorial

Schauen wir uns nun an, wie diese Grundelemente zusammenwirken, um leistungsstarke Muster zu bilden, die reale Probleme lösen.

In diesem Beitrag werden wir Generatormuster behandeln und versuchen, sie zu visualisieren. Bereiten wir uns also vor, denn wir werden den gesamten Prozess begleiten.

Generatormuster

Ein Generator ist wie eine Quelle, die kontinuierlich Werte produziert, die wir bei Bedarf konsumieren können.

In Go ist es eine Funktion, die einen Strom von Werten erzeugt und diese über einen Kanal sendet, sodass andere Teile unseres Programms diese Werte bei Bedarf empfangen können.

Sehen wir uns ein Beispiel an:

// generateNumbers creates a generator that produces numbers from 1 to max
func generateNumbers(max int) chan int {
    // Create a channel to send numbers
    out := make(chan int)

    // Launch a goroutine to generate numbers
    go func() {
        // Important: Always close the channel when done
        defer close(out)

        for i := 1; i 



<p>In diesem Beispiel erledigt unsere Generatorfunktion drei wichtige Dinge:</p>

<ol>
<li>Erstellt einen Kanal zum Senden von Werten</li>
<li>Startet eine Goroutine, um Werte zu generieren</li>
<li>Gibt den Kanal sofort zurück, damit Verbraucher ihn nutzen können</li>
</ol>

<h3>
  
  
  Warum Generatoren verwenden?
</h3>

<ol>
<li>Wertproduktion vom Konsum trennen</li>
<li>Werte bei Bedarf generieren (verzögerte Auswertung)</li>
<li>Kann unendliche Sequenzen darstellen, ohne unendlich viel Speicher zu verbrauchen</li>
<li>Ermöglichen Sie die gleichzeitige Produktion und den Konsum von Werten</li>
</ol>

<h3>
  
  
  Anwendungsfall aus der realen Welt
</h3>

<p>Große Dateien Zeile für Zeile lesen:<br>
</p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">func generateLines(filename string) chan string {
    out := make(chan string)
    go func() {
        defer close(out)
        file, err := os.Open(filename)
        if err != nil {
            return
        }
        defer file.Close()

        scanner := bufio.NewScanner(file)
        for scanner.Scan() {
            out 



<p>Jetzt denken Sie vielleicht: <u>Was ist das Besondere daran? Wir können das Gleiche tun wie das Generieren einer Datenfolge oder das zeilenweise Lesen ohne Goroutinen</u>. Ist das nicht ein Overkill? Versuchen wir, beide Fälle zu visualisieren:</p>

<p><strong>Ohne die Goroutinen</strong><br>
</p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">// Traditional approach
func getNumbers(max int) []int {
    numbers := make([]int, max)
    for i := 1; i 



<p>Hier müssen Sie warten, bis alles fertig ist, bevor Sie mit der Verarbeitung beginnen können.</p>

<p><strong>Mit Goroutinen</strong><br>
</p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">// Generator approach
func generateNumbers(max int) chan int {
    out := make(chan int)
    go func() {
        defer close(out)
        for i := 1; i 



<p>Sie können mit der Verarbeitung der Daten beginnen, während die Daten noch generiert werden.</p>

<p><img src="/static/imghwm/default1.png" data-src="https://img.php.cn/upload/article/000/000/000/173594261452189.jpg?x-oss-process=image/resize,p_40" class="lazy" alt="Generator Concurrency Pattern in Go: A Comprehensive Guide"></p>

<h3>
  
  
  Hauptvorteile des Generatormusters:
</h3>

<ol>
<li><p><strong>Nicht blockierende Ausführung</strong>: Generierung und Verarbeitung erfolgen gleichzeitig</p></li>
<li><p><strong>Speichereffizienz</strong>: Kann jeweils einen Wert generieren und verarbeiten, ohne dass eine sofortige Speicherung im Speicher erforderlich ist</p></li>
<li><p><strong>Unendliche Sequenzen</strong>: Kann unendliche Sequenzen ohne Speicherprobleme generieren</p></li>
<li><p><strong>Umgang mit Gegendruck</strong>: Wenn Ihr Verbraucher langsam ist, verlangsamt sich der Generator auf natürliche Weise (aufgrund der Kanalblockierung), wodurch eine Speicherüberlastung vermieden wird.<br>
</p></li>
</ol>

<pre class="brush:php;toolbar:false">// generateNumbers creates a generator that produces numbers from 1 to max
func generateNumbers(max int) chan int {
    // Create a channel to send numbers
    out := make(chan int)

    // Launch a goroutine to generate numbers
    go func() {
        // Important: Always close the channel when done
        defer close(out)

        for i := 1; i 



<h3>
  
  
  Häufige Fallstricke und Lösungen
</h3>

<ol>
<li>Vergessen, Kanäle zu schließen
</li>
</ol>

<pre class="brush:php;toolbar:false">func generateLines(filename string) chan string {
    out := make(chan string)
    go func() {
        defer close(out)
        file, err := os.Open(filename)
        if err != nil {
            return
        }
        defer file.Close()

        scanner := bufio.NewScanner(file)
        for scanner.Scan() {
            out 



<ol>
<li>Fehler werden nicht behandelt
</li>
</ol>

<pre class="brush:php;toolbar:false">// Traditional approach
func getNumbers(max int) []int {
    numbers := make([]int, max)
    for i := 1; i 



<ol>
<li>Ressourcenlecks: Stellen Sie bei der Verwendung von Generatoren mit Ressourcen (wie Dateien) eine ordnungsgemäße Bereinigung sicher:
</li>
</ol>

<pre class="brush:php;toolbar:false">// Generator approach
func generateNumbers(max int) chan int {
    out := make(chan int)
    go func() {
        defer close(out)
        for i := 1; i 



<p>Das ist alles für das Generatormuster. Als nächstes folgt das <strong>Pipeline-Parallelitätsmuster</strong>. Bleiben Sie dran, um Ihre Konzepte zur Golang-Parallelität zu klären.</p>

<p>Habe ich etwas verpasst? Haben Sie Fragen? Haben Sie etwas Interessantes mitzuteilen? Alle Kommentare sind willkommen.</p>


          

            
  

            
        

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