Quelles sont les options pour les modèles de concurrence dans le langage Go ?

Avec l'avènement de l'ère Internet, les gens ont des exigences de plus en plus élevées en matière d'exécution simultanée des programmes. Dans le processus de développement de programmes à haute concurrence, il est particulièrement important de choisir un modèle de concurrence approprié. Cet article présentera plusieurs modèles de concurrence couramment utilisés dans le langage Go, ainsi que leurs avantages, inconvénients et scénarios applicables.

1. Goroutine et Channel

Goroutine et Channel sont les modèles de concurrence les plus basiques et les plus couramment utilisés dans le langage Go. Les Goroutines sont des threads légers qui peuvent utiliser efficacement les ressources du processeur tout en s'exécutant simultanément. Channel est une méthode de communication entre Goroutines. Les données peuvent être facilement transférées via Channel pour obtenir un contrôle et une synchronisation simultanés.

Dans le langage Go, vous pouvez utiliser le mot-clé go pour démarrer une Goroutine :

go func() {
    // Goroutine 执行的代码
}()

En utilisant Channel, la communication et la synchronisation entre les différentes Goroutines peuvent être réalisées : #🎜🎜 #

ch := make(chan int)
go func() {
    ch <- 1 // 向通道发送数据
}()
x := <-ch // 从通道接收数据

Avantages :

Léger, coût minime pour démarrer et détruire.
• La mise en œuvre de la communication via Channel peut éviter d'utiliser des verrous mutex et des variables de condition, et écrire du code clair et simple.
• La fonction de blocage de Channel peut réaliser la synchronisation et éviter l'apparition de conditions de concurrence.

Inconvénients :

Dépend du canal et ne convient pas au traitement de tâches qui ne nécessitent pas de communication.
• Il peut y avoir un problème de blocage.
• Les performances peuvent ne pas être aussi bonnes que celles de certains modèles de concurrence dédiés lors de la gestion de grandes quantités d'accès aux E/S.

Scénarios applicables :

Situations dans lesquelles les tâches doivent communiquer entre elles et où il existe des dépendances entre les tâches, comme le modèle producteur-consommateur .
• Scénarios qui nécessitent une simultanéité élevée et un temps de traitement des tâches court.

WaitGroup et Mutex

WaitGroup et Mutex sont un autre modèle de concurrence couramment utilisé dans le langage Go. WaitGroup peut être utilisé pour attendre la fin de l'exécution d'un groupe de Goroutines, tandis que Mutex est utilisé pour implémenter un mécanisme de verrouillage pour empêcher l'accès simultané aux ressources partagées.

Lorsque vous utilisez WaitGroup, vous pouvez augmenter la valeur du compteur via la méthode Add(), diminuer la valeur du compteur via la méthode Done() et attendre que le compteur devienne 0 via la méthode Méthode Wait() :

var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < num; i++ {
    wg.Add(1) // 增加计数器的值
    go func() {
        // Goroutine 执行的代码
        wg.Done() // 减少计数器的值
    }()
}
wg.Wait() // 等待计数器变为 0

Lorsque vous utilisez Mutex, vous pouvez obtenir un accès mutuellement exclusif aux ressources partagées via les méthodes Lock() et Unlock() :

var mu sync.Mutex
mu.Lock()
// 访问共享资源的代码
mu.Unlock()

Avantages : # 🎜🎜#

#🎜 🎜#WaitGroup peut facilement attendre qu'un groupe de Goroutines termine son exécution.

Mutex peut empêcher l'accès simultané aux ressources partagées et garantir l'exactitude du programme.
• Les opérations de concurrence et de synchronisation peuvent être contrôlées de manière flexible via WaitGroup et Mutex.
• Inconvénients :

Complexité de code plus élevée.

Il peut y avoir une condition de concurrence.
• Scénarios applicables :

Besoin d'attendre qu'un groupe de Goroutines soit exécuté.

Situations où un accès mutuellement exclusif à des ressources partagées est requis.
• Thread pool

3. Thread pool est un modèle de concurrence courant qui peut créer un groupe de threads au démarrage du programme, lorsque les tâches doivent être exécutées simultanément, obtenez un thread du pool de threads pour l'exécution. Le pool de threads peut éviter la création et la destruction fréquentes de threads et économiser la surcharge de ressources.

En langage Go, vous pouvez utiliser le pool goroutine dans la bibliothèque standard et la bibliothèque go-workerpool dans la bibliothèque tierce pour implémenter le pool de threads. Parmi eux, le pool goroutine est une implémentation simple utilisant des variables locales :

workerPool := make(chan chan Task, MaxWorkers)
for i := 0; i < MaxWorkers; i++ {
    worker := NewWorker(workerPool)
    worker.Start()
}
go func() {
    for {
        select {
        case task := <-taskQueue:
            go func(task Task) {
                // 执行任务的代码
            }(task)
        }
    }
}()

Avantages :

Peut contrôler le nombre de simultanéités et éviter le gaspillage de ressources.

Les fils de discussion peuvent être réutilisés pour réduire le coût de création et de destruction.
• Convient à un grand nombre d'opérations gourmandes en IO.
• Inconvénients :

Le code est relativement complexe.

Besoin de mettre en œuvre manuellement la planification des tâches.
• Scénarios applicables :

Un grand nombre d'opérations gourmandes en IO.

La concurrence doit être contrôlée.
• Modèle d'acteur

4. Le modèle d'acteur est un modèle mathématique d'écriture de programmes concurrents Il est composé de trois principaux. composé de trois parties : acteur, boîte aux lettres et message. L'acteur peut être considéré comme un objet qui s'exécute simultanément. Chaque acteur dispose d'une ou plusieurs boîtes aux lettres pour recevoir des messages. Les messages sont un mécanisme de transmission d'informations entre acteurs.

En langage Go, vous pouvez utiliser la bibliothèque tierce go-actor pour implémenter le modèle Actor :

type HelloActor struct {}

type Hello struct {
    Who string
    C   chan string
}

func (hello HelloActor) Receive(context actor.Context) {
    switch msg := context.Message().(type) {
    case Hello:
        context.Respond(HelloResponse{Message: "Hello, " + msg.Who + "!"})
    }
}

system := actor.NewActorSystem()
helloActor := system.ActorOf(actor.PropsFromProducer(func() actor.Actor { return &HelloActor{} }), "hello")

respChan := make(chan string)
helloActor.Tell(Hello{Who: "Alice", C: respChan})

response := <-respChan
fmt.Println(response)

Avantages :

#🎜 🎜#peut être facilement Activer le traitement simultané et distribué.

La structure du code est claire et facile à comprendre.

• Inconvénients :

Les performances peuvent présenter des goulots d'étranglement.

Des problèmes tels que la messagerie et le partage de statut doivent être résolus.

• Scénarios applicables :

Systèmes distribués.

Situations où le degré de concurrence est important et le traitement des messages complexe.

• Summary
• Cet article présente principalement plusieurs modèles de concurrence couramment utilisés dans le langage Go ainsi que leurs avantages, inconvénients et scénarios applicables. Lors du choix d'un modèle de concurrence, des compromis doivent être faits en fonction de la situation réelle pour obtenir les meilleures performances et évolutivité. Dans le même temps, vous devez prêter attention à certains problèmes courants qui surviennent dans la programmation simultanée, tels que les blocages, la concurrence entre les données, etc.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!