Compréhension approfondie : traitement et blocage de la concurrence en langage Go

Avec l'avènement de l'ère Internet, le besoin de traitement et de blocage simultanés continue d'augmenter. En tant que langage de programmation prenant en charge le traitement simultané, le langage Go est très populaire en développement. Cet article fournira une compréhension approfondie du traitement et du blocage de la concurrence dans le langage Go sous les aspects du modèle de concurrence, de la goroutine, du canal et du blocage du langage Go.

1. Modèle de concurrence du langage Go

La programmation simultanée du langage Go est implémentée sur la base du modèle CSP (Communicating Sequential Processes, Communicating Sequential Processes). Ce modèle a été proposé pour la première fois par Tony Hoare en 1977 et constitue un paradigme de programmation orienté message. Cette méthode de programmation est plus directe et concise et peut efficacement éviter les problèmes de sécurité des threads.

Le cœur du modèle CSP est de décomposer les programmes concurrents en une série de processus indépendants, qui communiquent et se synchronisent via des canaux. Une telle architecture peut réduire l'utilisation de verrous dans les programmes concurrents, réduire la concurrence entre les processus et améliorer les performances de concurrence des programmes.

En plus du modèle CSP, le langage Go hérite également du modèle d'acteur de langages de programmation tels qu'Erlang, qui peuvent facilement gérer des problèmes de concurrence à grande échelle et mieux répondre aux besoins des applications à haute concurrence et distribuées.

2. goroutine

Goroutine est la méthode de traitement simultané la plus basique du langage Go. Il s'agit d'un thread léger qui peut s'exécuter simultanément dans le même espace d'adressage. Par rapport aux threads traditionnels, les coûts de changement de Goroutine sont souvent relativement faibles lors du changement de contexte, de sorte qu'un grand nombre de Goroutines peuvent être créés dans le langage Go sans épuiser les ressources système.

Créer une Goroutine est très simple, il suffit d'ajouter le mot clé go devant la fonction. Par exemple :

func main() {
    go func() {
        // do something
    }()
}

Dans cet exemple, nous utilisons le mot-clé go pour ouvrir un nouveau Goroutine, qui exécutera une fonction sans nom en arrière-plan. Étant donné que la création de Goroutine est asynchrone, les tâches asynchrones peuvent être facilement mises en œuvre et les performances de concurrence du programme peuvent être améliorées.

3. channel

Channel est un type de données très important dans le langage Go, utilisé pour la communication et la synchronisation entre les Goroutines. Il peut être considéré comme un canal permettant de transmettre des données et d'assurer la sécurité et l'exactitude des données transmises.

Grâce aux canaux, nous pouvons transférer des données entre Goroutines pour réaliser la synchronisation et la communication entre les threads. Lors de l'utilisation des canaux, nous devons faire attention aux points suivants :

• Tant qu'une valeur est envoyée au canal, la valeur sera bloquée jusqu'à ce qu'elle soit reçue par un autre Goroutine.
• Les données du même canal peuvent être lues à partir de plusieurs Goroutines en même temps, mais les données ne peuvent être écrites sur le même canal que par un seul Goroutine.
• Les règles de blocage de la chaîne peuvent garantir l'exactitude de la synchronisation des données dans plusieurs Goroutines, mais elles entraîneront également certains coûts de blocage.

Par exemple, le code suivant montre comment transmettre des données via un canal entre Goroutines :

func main() {
    ch := make(chan int)
    go func() {
        ch <- 1
        ch <- 2
    }()
    fmt.Println(<-ch) // 1
    fmt.Println(<-ch) // 2
}

Dans cet exemple, nous créons un canal tamponné puis passons ch

4. Blocage

Dans le langage Go, en raison de l'utilisation de canaux pour implémenter des mécanismes de synchronisation et de communication entre les threads, un blocage se produira inévitablement entre Goroutine et les canaux. À ce stade, si nous ne gérons pas bien la situation de blocage, cela entraînera une diminution des performances du programme ou une impasse directe.

Afin d'éviter le blocage, nous pouvons utiliser les méthodes suivantes :

• Canal tamponné : permet de stocker certaines données mises en mémoire tampon dans le canal, et le blocage se produira après avoir atteint une certaine quantité. En utilisant des canaux tamponnés, les programmes peuvent atteindre une meilleure efficacité en matière de communication et de synchronisation.
• Instruction Select : vous pouvez surveiller les opérations de plusieurs canaux. Lorsqu'un canal est bloqué, il passe au fonctionnement d'un autre canal. Cette méthode résout le problème de blocage lors de l'exploitation d'un seul canal et améliore l'efficacité de la communication et de la synchronisation entre les Goroutines.
• Mécanisme Timeout : Pour certaines opérations de longue durée, nous pouvons utiliser le mécanisme Timeout pour éviter un blocage à long terme du programme. Ce mécanisme peut définir une limite de temps et l'opération ne sera pas bloquée si l'opération est terminée dans le délai d'attente.

Résumé

Cet article part du modèle de concurrence, de la goroutine, du canal, du blocage et d'autres aspects du langage Go, et discute en détail du traitement et du blocage de la concurrence dans le langage Go. C'est précisément parce que le langage Go dispose d'un excellent mécanisme de traitement de concurrence qu'il peut occuper une place dans le domaine de la concurrence distribuée et élevée et devenir le langage de programmation de choix pour de nombreux développeurs.

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!