La coroutine Golang est-elle sûre ?

La sécurité de la coroutine Golang peut être assurée grâce aux fonctionnalités fournies par le langage lui-même, telles que les modèles de mémoire, les verrous mutex, les verrous en lecture-écriture et les opérations atomiques. Lors de l'écriture de programmes Golang, vous devez également suivre certaines bonnes pratiques. comme éviter les états partagés et les variables globales, utiliser correctement les verrous, etc., pour garantir la sécurité des coroutines.

L'environnement d'exploitation de cet article : système Windows 10, version Go1.20.4, ordinateur Dell G3.

La sécurité de la coroutine Golang est un sujet très important. Dans cette réponse de 1 500 mots, j'expliquerai en détail les caractéristiques de la coroutine Golang et comment assurer la sécurité de la coroutine.

Tout d'abord, comprenons les concepts de base des coroutines Golang. Golang est un langage de programmation concurrent qui implémente la concurrence via des goroutines légères. Une coroutine est un thread léger planifié par le runtime Go. Il peut s'exécuter sur un ou plusieurs threads et peut être créé et détruit de manière dynamique. Le coût de création et de destruction de coroutines est très faible, de sorte qu'un grand nombre de coroutines peuvent être créées pour gérer des tâches simultanées sans entraîner trop de surcharge du système.

La communication entre les coroutines est mise en œuvre via des canaux. Un canal est une structure de données premier entré, premier sorti qui peut transmettre des données entre coroutines. Les coroutines peuvent interagir avec d'autres coroutines en envoyant des données aux canaux, et peuvent également obtenir des données envoyées par d'autres coroutines en recevant des données des canaux. Grâce à la fonction de synchronisation du canal, la synchronisation et l'exclusion mutuelle entre les coroutines peuvent être obtenues.

Dans Golang, la sécurité des coroutines est garantie par certaines fonctionnalités fournies par le langage lui-même. Tout d'abord, le modèle de mémoire de Golang garantit la cohérence de l'accès à la mémoire entre plusieurs coroutines. Le modèle de mémoire de Golang est basé sur le modèle de cohérence séquentielle, ce qui signifie que pour une coroutine, toutes les opérations de mémoire qu'elle voit sont exécutées dans l'ordre du programme. Cela évite les problèmes de course aux données causés par une exécution dans le désordre des accès mémoire.

Deuxièmement, Golang fournit des primitives de synchronisation telles que le mutex (mutex) et le verrouillage en lecture-écriture (rwmutex) pour protéger l'accès aux ressources partagées. Les coroutines peuvent garantir un accès mutuellement exclusif aux ressources partagées en utilisant des verrous mutex, c'est-à-dire qu'une seule coroutine peut accéder à la ressource en même temps. Les verrous en lecture-écriture peuvent contrôler de manière plus flexible l'accès aux ressources partagées, permettant à plusieurs coroutines de lire les ressources partagées en même temps, mais n'autorisent qu'une seule coroutine à effectuer des opérations d'écriture. En utilisant ces primitives de synchronisation, les problèmes de concurrence de données provoqués par plusieurs coroutines accédant simultanément à des ressources partagées peuvent être efficacement évités.

De plus, Golang propose également des opérations atomiques (atomic) pour assurer des opérations atomiques sur des ressources partagées. Une opération atomique est une opération indivisible qui est soit réalisée entièrement, soit pas réalisée du tout. Les opérations atomiques de Golang peuvent garantir que les opérations de lecture et d'écriture sur les ressources partagées sont atomiques, c'est-à-dire qu'elles ne seront pas interrompues par d'autres coroutines. En utilisant des opérations atomiques, vous pouvez éviter les problèmes de course aux données causés par plusieurs coroutines lisant et écrivant des ressources partagées en même temps.

En plus des fonctionnalités fournies par le langage lui-même, les programmeurs doivent également suivre certaines bonnes pratiques lors de l'écriture de programmes Golang pour garantir la sécurité des coroutines. Tout d’abord, évitez l’état partagé. L'état partagé fait référence à des variables ou des ressources partagées entre plusieurs coroutines. Les modifications apportées à l'état partagé nécessitent une synchronisation, sinon des problèmes de course aux données peuvent survenir. Par conséquent, lors de la conception d'un programme, vous devez essayer d'éviter de partager l'état, d'essayer d'encapsuler l'état dans la coroutine et de communiquer entre les coroutines via des canaux.

Deuxièmement, évitez les variables globales. Les variables globales sont une sorte d'état partagé, et plusieurs coroutines accédant simultanément aux variables globales peuvent provoquer des problèmes de course aux données. Par conséquent, lors de l'écriture de programmes Golang, vous devez essayer d'éviter d'utiliser des variables globales, encapsuler plutôt les variables dans la coroutine ou les transmettre via des paramètres.

De plus, utilisez correctement les verrous mutex et les verrous en lecture-écriture. Les mutex et les verrous en lecture-écriture sont des outils importants pour protéger les ressources partagées, mais s'ils sont utilisés de manière inappropriée, ils peuvent provoquer des blocages ou des problèmes de performances. Lors de l'utilisation de verrous mutex et de verrous en lecture-écriture, les principes suivants doivent être suivis :

Utilisez les verrous uniquement lorsque cela est nécessaire. L'utilisation de verrous introduit une surcharge supplémentaire, utilisez donc les verrous uniquement lorsque vous devez modifier ou accéder à des ressources partagées.

Évitez l'emboîtement des serrures. Si une coroutine a déjà acquis un verrou, tenter à nouveau d’acquérir le même verrou entraînera un blocage. Par conséquent, les verrous imbriqués doivent être évités lors de l’utilisation de verrous.

La granularité du verrou doit être raisonnable. Plus la granularité du verrouillage est petite, plus il est facile d'éviter les problèmes de contention et de blocage. Par conséquent, lors de la conception d'un programme, la granularité de verrouillage appropriée doit être sélectionnée en fonction de la situation spécifique.

Pour résumer, les coroutines Golang sont sûres et la sécurité des coroutines peut être assurée grâce aux fonctionnalités fournies par le langage lui-même, telles que les modèles de mémoire, les verrous mutex, les verrous en lecture-écriture et les opérations atomiques. De plus, les programmeurs doivent suivre certaines bonnes pratiques lors de l'écriture de programmes Golang, comme éviter les états partagés et les variables globales, utiliser correctement les verrous, etc., pour garantir la sécurité des coroutines. En utilisant ces fonctionnalités et bonnes pratiques de manière appropriée, vous pouvez écrire des programmes Golang efficaces et sûrs.

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