Go 언어 동시 데이터 구조: 큐 및 스택의 성능 최적화

Go 언어에서는 다음 최적화를 통해 큐와 스택의 성능을 달성할 수 있습니다. sync.Mutex 및 sync.Cond를 사용하여 동시 큐를 구현하여 읽기 및 쓰기 작업의 안전성을 보장합니다. sync.Mutex 및 원자 패키지를 사용하여 동시 스택을 구현하여 최상위 포인터 업데이트의 원자성을 보장합니다. 실제 사례에서는 동시 큐 및 스택 처리 작업을 통해 효율적인 동시 처리가 달성됩니다.

Go 언어 동시 데이터 구조: 큐와 스택의 성능 최적화

Go에서는 큐와 스택이 일반적으로 사용되는 데이터 구조입니다. 그러나 동시성이 높은 시나리오에서는 기본 구현이 성능 요구 사항을 충족하지 못할 수 있습니다. 이 기사에서는 Go 언어에 내장된 동시성 기본 요소를 사용하여 대기열과 스택의 성능을 최적화하는 방법을 소개합니다.

Optimized Queue

Go는 동시 대기열을 구현하기 위해 sync.Mutex 및 sync.Cond 기본 요소를 제공합니다. 다음은 sync.Mutex 및 sync.Cond를 사용하여 구현된 동시 대기열입니다. sync.Mutex 和 sync.Cond 原语来实现并发队列。这里是一个使用 sync.Mutex 和 sync.Cond 实现的并发队列：

type ConcurrentQueue struct {
    m     sync.Mutex
    items []interface{}
    conds sync.Cond
}

func (q *ConcurrentQueue) Enqueue(v interface{}) {
    q.m.Lock()
    defer q.m.Unlock()
    q.items = append(q.items, v)
    q.conds.Signal()
}

func (q *ConcurrentQueue) Dequeue() interface{} {
    q.m.Lock()
    defer q.m.Unlock()
    var v interface{}
    if len(q.items) > 0 {
        v = q.items[0]
        q.items = q.items[1:]
    }
    return v
}

通过使用 sync.Mutex 和 sync.Cond，我们可以在并发场景下安全地对队列进行读写操作。使用 Signal 信号可以唤醒等待的协程，从而提高效率。

优化栈

Go 中没有内置的并发栈实现。这里是一个使用 sync.Mutex 和 atomic 包实现的并发栈：

type ConcurrentStack struct {
    m sync.Mutex
    top *node
}

type node struct {
    data interface{}
    next *node
}

func (s *ConcurrentStack) Push(v interface{}) {
    s.m.Lock()
    defer s.m.Unlock()
    n := &node{data: v}
    n.next = s.top
    s.top = n
}

func (s *ConcurrentStack) Pop() interface{} {
    s.m.Lock()
    defer s.m.Unlock()
    if s.top == nil {
        return nil
    }
    v := s.top.data
    s.top = s.top.next
    return v
}

使用 atomic 包中的变量可以确保并发环境下的 top

func main() {
    q := ConcurrentQueue{}
    s := ConcurrentStack{}

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        // 向队列中并发添加任务
        go func(i int) {
            q.Enqueue(i)
        }(i)
    }

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        // 从队列中并发获取任务并推入栈中
        go func() {
            if v := q.Dequeue(); v != nil {
                s.Push(v)
            }
        }()
    }

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        // 从栈中弹出任务并处理
        go func() {
            if v := s.Pop(); v != nil {
                // 处理任务 v
            }
        }()
    }
}

sync.Mutex 및 sync를 사용하여. 조건을 사용하면 동시 시나리오에서 큐를 안전하게 읽고 쓸 수 있습니다. Signal 신호를 사용하여 대기 중인 코루틴을 깨우면 효율성이 향상됩니다.

Optimized Stack

Go에는 동시 스택 구현이 내장되어 있지 않습니다. 다음은 sync.Mutex 및 atomic 패키지를 사용하여 구현된 동시성 스택입니다.

rrreee

atomic 패키지의 변수를 사용하면 동시 환경을 보장할 수 있습니다. top 포인터에 대한 업데이트는 원자적입니다. 🎜🎜🎜실용 사례🎜🎜🎜다음은 동시 작업을 처리하기 위해 동시 대기열과 스택을 사용하는 예입니다. 🎜rrreee🎜이 예는 1000개의 작업을 대기열에 동시에 추가하고 동시에 대기열에서 작업을 가져와 스택에 푸시합니다. . 그러면 작업이 스택에서 동시에 팝되어 처리됩니다. 동시 데이터 구조를 사용하여 이 예제에서는 많은 양의 동시 작업을 효율적으로 처리할 수 있습니다. 🎜

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