Gleichzeitige Programmier- und Synchronisationstechnologie in der Go-Sprache

Im Bereich der Informatik ist Parallelität häufig erforderlich, um eine effiziente Programmverarbeitung zu erreichen, und die Go-Sprache ist eine weit verbreitete gleichzeitige Programmiersprache. Die Go-Sprache verfügt über integrierte, umfangreiche Technologien zur gleichzeitigen Programmierung und Synchronisierung, die es Entwicklern ermöglichen, auf einfache Weise effiziente und skalierbare gleichzeitige Programme zu schreiben.

In diesem Artikel wird kurz die Technologie der gleichzeitigen Programmierung und Synchronisation in der Go-Sprache vorgestellt, einschließlich Coroutinen, Kanälen, Mutex-Sperren, Lese-/Schreibsperren und Bedingungsvariablen.

1. Coroutine

Coroutine in der Go-Sprache ist ein leichter Thread, der verschiedene Aufgaben gleichzeitig im selben Ausführungsthread ausführen kann. Daher unterstützen die Coroutinen von Go die Ziele hoher Parallelität und hoher Effizienz. In der Go-Sprache bestehen Coroutinen aus dem Schlüsselwort „go“ und Funktionsaufrufen. Zum Beispiel:

go func(){…}()

Diese Anweisung erstellt eine neue Coroutine und führt die Funktion aus.

2. Kanal

Kanal ist ein sehr wichtiger gleichzeitiger Programmiermechanismus in der Go-Sprache, der zum Übertragen von Daten zwischen Coroutinen verwendet wird. Kanäle werden in normale Kanäle und gepufferte Kanäle unterteilt. Gewöhnliche Kanäle sind synchrone Kanäle, und Sende- und Empfangsvorgänge werden an beiden Enden des Kanals gleichzeitig ausgeführt. Gepufferte Kanäle sind asynchrone Kanäle, und Sende- und Empfangsvorgänge erfolgen asynchron an beiden Enden des Kanals.

Kanäle können auf folgende Weise deklariert und initialisiert werden:

var ch chan int
ch = make(chan int)

oder:

ch := make(chan int)

Das Grundformat des Sendevorgangs und Der Empfangsvorgang ist wie folgt:

ch <- x // Daten x an Kanal ch senden
x = <- ch // Daten von Kanal ch empfangen und x zuweisen

Wenn der Kanal voll oder leer ist, Der Sende- oder Empfangsvorgang blockiert die aktuelle Coroutine.

3. Mutex-Sperre

Mutex-Sperre wird verwendet, um den Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen zu schützen und Race-Bedingungen zu vermeiden, wenn mehrere Coroutinen gleichzeitig auf dieselben Daten zugreifen. In der Go-Sprache werden Mutex-Sperren über das Synchronisierungspaket bereitgestellt. Wenn Sie eine Mutex-Sperre verwenden, müssen Sie zuerst ein Mutex-Objekt deklarieren, es dann sperren, bevor Sie auf die gemeinsam genutzte Variable zugreifen, und es entsperren, nachdem der Zugriff abgeschlossen ist. Zum Beispiel:

var mutex sync.Mutex
mutex.Lock()
// Zugriff auf gemeinsam genutzte Variablen im kritischen Abschnitt
mutex.Unlock()

4. Lese-/Schreibsperren

haben einen größeren Lese- und Schreibanteil In diesem Fall ist die Effizienz der Mutex-Sperre sehr gering. Die Go-Sprache bietet Lese-/Schreibsperren, die Lese- und Schreibvorgänge besser ausbalancieren können. Lese-/Schreibsperren haben zwei Zustände: Lesesperre und Schreibsperre. Wenn eine häufig gelesene Ressource schreibgesperrt ist, werden andere Coroutinen, die Lesesperren anfordern, blockiert. Die Verwendung von Lese-/Schreibsperren ähnelt Mutex-Sperren:

var rwmutex sync.RWMutex
rwmutex.RLock() // Lesesperre
// Gemeinsam genutzte Variablen lesen
rwmutex.RUnlock() // Lesesperre entsperren

rwmutex .Lock() //Schreibsperre
//Gemeinsame Variable schreiben
rwmutex.Unlock() //Schreibsperre aufheben

Bedingungsvariable ist eine Datenstruktur, die für die Synchronisierung zwischen Coroutinen verwendet wird andere Coroutinen benachrichtigen. Bedingungsvariablen werden vom Synchronisierungspaket bereitgestellt. Um Bedingungsvariablen zu verwenden, müssen Sie zunächst ein Cond-Objekt deklarieren und dann das Warten und Aufwecken der Coroutine über die Methoden Wait und Signal implementieren. Zum Beispiel:

var mutex sync.Mutex

cond := sync.NewCond(&mutex)

cond.L.Lock() // Sperre abrufen

for len(queue) == 0 {

cond.Wait() // 等待通知

}

// Andere Operationen ausführen

cond.L.Unlock() // Entsperren

// Benachrichtigungen in anderen Coroutinen senden

cond.L.Lock()

Queue.Push(x)
cond.Signal() // Benachrichtigungen senden
cond .L.Unlock()

Durch die in die Go-Sprache integrierte gleichzeitige Programmier- und Synchronisationstechnologie können wir problemlos effiziente und skalierbare gleichzeitige Programme schreiben. Diese Techniken können in jeder Anwendung verwendet werden, die eine gleichzeitige Verarbeitung erfordert, wodurch das Programm einfacher zu schreiben und zu warten ist. Beim vertieften Erlernen der Go-Sprache ist die Beherrschung der gleichzeitigen Programmier- und Synchronisationstechnologie ein sehr wichtiger Teil.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGleichzeitige Programmier- und Synchronisationstechnologie in der Go-Sprache. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!