Pemahaman mendalam: Pemprosesan dan penyekatan serentak dalam bahasa Go

Dengan kemunculan era Internet, keperluan untuk pemprosesan dan penyekatan serentak terus meningkat. Sebagai bahasa pengaturcaraan yang menyokong pemprosesan serentak, bahasa Go sangat popular dalam pembangunan. Artikel ini akan memberikan pemahaman yang mendalam tentang pemprosesan dan penyekatan serentak dalam bahasa Go daripada aspek model, goroutine, saluran dan penyekatan bahasa Go.

1. Model Concurrency bahasa Go

Pengaturcaraan serentak bahasa Go adalah berdasarkan model CSP (Berkomunikasi Proses Jujukan, Berkomunikasi Proses Berjujukan). Model ini pertama kali dicadangkan oleh Tony Hoare pada tahun 1977 dan merupakan paradigma pengaturcaraan berorientasikan mesej. Kaedah pengaturcaraan ini lebih langsung dan ringkas, dan boleh mengelakkan isu keselamatan benang dengan berkesan.

Inti model CSP adalah untuk menguraikan program serentak kepada satu siri proses bebas, yang berkomunikasi dan menyegerakkan melalui saluran. Seni bina sedemikian boleh mengurangkan penggunaan kunci dalam program serentak, mengurangkan persaingan antara proses dan meningkatkan prestasi serentak program.

Selain model CSP, bahasa Go juga mewarisi model pelakon bahasa pengaturcaraan seperti Erlang, yang boleh mengendalikan isu konkurensi berskala besar dengan mudah dan lebih memenuhi keperluan konkurensi tinggi dan aplikasi teragih. .

2. goroutine

Goroutine ialah kaedah pemprosesan serentak yang paling asas dalam bahasa Go Ia adalah urutan ringan yang boleh dijalankan serentak dalam ruang alamat yang sama. Berbanding dengan urutan tradisional, kos penukaran Goroutine selalunya agak rendah semasa penukaran konteks, jadi sejumlah besar Goroutine boleh dibuat dalam bahasa Go tanpa menghabiskan sumber sistem.

Membuat Goroutine adalah sangat mudah, cuma tambah kata kunci go di hadapan fungsi. Contohnya:

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

Dalam contoh ini, kami menggunakan kata kunci go untuk memulakan Goroutine baharu, yang akan melaksanakan fungsi yang tidak dinamakan di latar belakang. Memandangkan penciptaan Goroutine adalah tak segerak, tugas tak segerak boleh dilaksanakan dengan mudah dan prestasi serentak program boleh dipertingkatkan.

3. saluran

Saluran ialah jenis data yang sangat penting dalam bahasa Go, digunakan untuk komunikasi dan penyegerakan antara Goroutines. Ia boleh dianggap sebagai saluran untuk menghantar data dan memastikan keselamatan dan ketepatan data yang dihantar.

Melalui saluran, kami boleh memindahkan data antara Goroutines untuk mencapai penyegerakan dan komunikasi antara rangkaian. Apabila menggunakan saluran, kita perlu memberi perhatian kepada perkara berikut:

• Selagi nilai dihantar ke saluran, nilai akan disekat sehingga nilai diterima oleh Goroutine yang lain.
• Data dalam saluran yang sama boleh dibaca daripada berbilang Goroutine pada masa yang sama, tetapi data hanya boleh ditulis ke saluran yang sama oleh satu Goroutine.
• Peraturan penyekatan saluran boleh memastikan ketepatan penyegerakan data dalam berbilang Goroutine, tetapi ia juga akan membawa kos penyekatan tertentu.

Sebagai contoh, kod berikut menunjukkan cara menghantar data melalui saluran antara Goroutines:

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

Dalam contoh ini, kami mencipta saluran buffer dan kemudian A Goroutine menghantar dua integer ke saluran melalui ch <- 1 dan ch <- 2. Selepas itu, dalam fungsi utama, kami memperoleh dua integer ini melalui <-ch, dan mengeluarkannya mengikut susunan yang dihantar.

4. Menyekat

Dalam bahasa Go, disebabkan penggunaan saluran untuk mencapai penyegerakan dan mekanisme komunikasi antara benang, antara Goroutine dan saluran, kejadian yang tidak dapat dielakkan akan berlaku situasi menyekat . Pada masa ini, jika kita tidak mengendalikan situasi menyekat dengan baik, ia akan membawa kepada penurunan prestasi program atau kebuntuan langsung.

Untuk mengelakkan penyekatan, kami boleh menggunakan kaedah berikut:

• Saluran penimbal: Membenarkan beberapa data penimbal disimpan dalam saluran Setelah jumlah tertentu dicapai, Penyekatan akan berlaku. Dengan menggunakan saluran buffered, program boleh mencapai kecekapan yang lebih baik dalam komunikasi dan penyegerakan.
• Penyataan pilih: Anda boleh memantau operasi berbilang saluran Apabila salah satu saluran disekat, ia akan bertukar kepada operasi saluran lain. Kaedah ini menyelesaikan masalah sekatan apabila mengendalikan satu saluran dan meningkatkan kecekapan komunikasi dan penyegerakan antara Goroutines.
• Mekanisme tamat masa: Untuk beberapa operasi jangka masa panjang, kami boleh menggunakan mekanisme Tamat Masa untuk mengelakkan sekatan program jangka panjang. Mekanisme ini boleh menetapkan had masa, dan operasi tidak akan disekat jika operasi selesai dalam tempoh tamat masa.

Ringkasan

Artikel ini bermula daripada model konkurensi, goroutine, saluran, penyekatan dan aspek lain bahasa Go dan membincangkan secara terperinci pemprosesan dan penyekatan serentak dalam bahasa Go. Ia adalah tepat kerana bahasa Go mempunyai mekanisme pemprosesan konkurensi yang sangat baik sehingga ia boleh menduduki tempat dalam bidang konkurensi teragih dan tinggi serta menjadi bahasa pengaturcaraan pilihan ramai pembangun.

Atas ialah kandungan terperinci Pemahaman mendalam: Pemprosesan dan penyekatan serentak dalam bahasa Go. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!