Pilih Golang atau Python untuk pengaturcaraan serentak aplikasi berprestasi tinggi?

Pengaturcaraan serentak dalam Golang dan Python: Mana satu lebih sesuai untuk aplikasi berprestasi tinggi?

Abstrak:

Pengaturcaraan serentak adalah kunci untuk mencapai aplikasi berprestasi tinggi. Apabila ia datang untuk memilih bahasa pengaturcaraan, Golang dan Python adalah dua pilihan yang mendapat banyak perhatian. Artikel ini akan membandingkan ciri-ciri Golang dan Python dalam pengaturcaraan serentak, dan meneroka yang mana satu lebih sesuai untuk aplikasi berprestasi tinggi melalui contoh kod tertentu.

Pengenalan:

Dalam era aplikasi Internet yang semakin kompleks hari ini, keperluan untuk aplikasi berprestasi tinggi menjadi semakin mendesak. Pengaturcaraan serentak adalah kunci untuk meningkatkan prestasi aplikasi. Model pengaturcaraan satu benang tradisional tidak lagi dapat memenuhi keperluan konkurensi berskala besar, jadi adalah penting untuk memilih bahasa pengaturcaraan yang menyokong konkurensi tinggi. Golang dan Python adalah kedua-dua bahasa pengaturcaraan yang popular di kalangan pembangun Kedua-duanya menyokong pengaturcaraan serentak, tetapi mungkin terdapat perbezaan dalam prestasi.

1. Ciri pengaturcaraan serentak Golang

1. Goroutine

Golang melaksanakan pengaturcaraan serentak melalui goroutine. Goroutine ialah unit pelaksanaan ringan yang boleh mencipta sejumlah besar goroutine dalam proses dan melaksanakan tugas secara serentak. Overhed penciptaan dan pemusnahan Goroutine adalah sangat kecil, dan ia boleh disegerakkan melalui saluran, menjadikannya sangat mudah untuk menulis program serentak. Berikut ialah contoh kod yang menggunakan goroutin untuk melaksanakan pengiraan serentak:

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var wg sync.WaitGroup

func main() {
    wg.Add(2)

    go calculateSum(1, 100)
    go calculateSum(101, 200)

    wg.Wait()
}

func calculateSum(start, end int) {
    defer wg.Done()

    sum := 0
    for i := start; i <= end; i++ {
        sum += i
    }

    fmt.Printf("Sum from %d to %d is %d
", start, end, sum)
}

2. Saluran

Saluran ialah struktur data khas di Golang yang boleh digunakan untuk komunikasi dan penyegerakan antara gorouti. Saluran boleh menyekat operasi baca dan tulis untuk melaksanakan mekanisme tunggu dan pemberitahuan. Berikut ialah contoh kod yang menggunakan saluran untuk pertukaran data:

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int)

    go calculateCube(5, ch)

    cube := <-ch
    fmt.Println("The cube of 5 is", cube)
}

func calculateCube(num int, ch chan int) {
    cube := num * num * num
    ch <- cube
}

2. Ciri pengaturcaraan serentak Python

1. Multi-threading

Python melaksanakan pengaturcaraan serentak melalui multi-threading. GIL (Global Interpreter Lock) Python mengehadkan hanya satu utas untuk melaksanakan kod bait Python pada masa yang sama, jadi pelbagai utas Python tidak sesuai untuk tugas intensif CPU. Tetapi untuk tugas intensif IO, multi-threading masih boleh meningkatkan prestasi. Berikut ialah contoh kod yang menggunakan multi-threading untuk melaksanakan tugas muat turun serentak:

import threading
import urllib.request

def download(url):
    with urllib.request.urlopen(url) as response:
        html = response.read()
        print(f"Downloaded {len(html)} bytes from {url}")

def main():
    urls = ["https://example.com", "https://example.org", "https://example.net"]

    threads = []
    for url in urls:
        t = threading.Thread(target=download, args=(url,))
        threads.append(t)
        t.start()

    for t in threads:
        t.join()

if __name__ == "__main__":
    main()

2. Coroutine

Python juga boleh melaksanakan pengaturcaraan serentak melalui coroutine. Coroutine ialah benang ringan yang boleh secara aktif melepaskan hak kawalan oleh program untuk mencapai multi-tugas kolaboratif. Pustaka asyncio Python menyediakan sokongan untuk coroutine. Berikut ialah kod sampel yang menggunakan coroutines untuk melaksanakan perangkak serentak:

import asyncio
import aiohttp

async def fetch(session, url):
    async with session.get(url) as response:
        html = await response.text()
        print(f"Fetched {len(html)} bytes from {url}")

async def main():
    urls = ["https://example.com", "https://example.org", "https://example.net"]

    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        tasks = []
        for url in urls:
            task = asyncio.ensure_future(fetch(session, url))
            tasks.append(task)

        await asyncio.gather(*tasks)

if __name__ == "__main__":
    loop = asyncio.get_event_loop()
    loop.run_until_complete(main())

3. Golang vs. Python: Senario yang boleh digunakan dan perbandingan prestasi

Dari segi aplikasi berprestasi tinggi, ciri pengaturcaraan serentak Golang membolehkannya mengendalikan sejumlah besar tugas serentak Mempunyai prestasi yang lebih tinggi. Model goroutine dan saluran Golang sangat sesuai untuk pemprosesan tugas intensif CPU dan intensif IO. Disebabkan kewujudan GIL, Python mungkin tidak berfungsi sebaik Golang untuk tugas intensif CPU, tetapi ia masih boleh memberikan prestasi tinggi untuk tugas intensif IO.

Dalam pembangunan sebenar, jika aplikasi memfokuskan pada prestasi konkurensi yang tinggi, terutamanya dalam senario tugas intensif CPU, Golang adalah pilihan yang lebih sesuai. Untuk tugasan intensif IO, perbezaan prestasi antara Golang dan Python mungkin tidak jelas, dan anda boleh memilih mengikut keutamaan anda sendiri dan keperluan projek sebenar.

Kesimpulan:

Artikel ini membandingkan ciri pengaturcaraan serentak Golang dan Python dan menyediakan contoh kod khusus untuk meneroka kebolehgunaannya dalam aplikasi berprestasi tinggi. Golang berfungsi dengan baik apabila mengendalikan sejumlah besar tugas serentak, dan amat sesuai untuk tugas intensif CPU dan intensif IO. Walaupun Python berfungsi dengan baik pada tugas intensif IO, prestasinya pada tugas intensif CPU mungkin lebih teruk sedikit. Dalam pembangunan sebenar, bahasa pengaturcaraan yang sesuai harus dipilih berdasarkan keperluan projek dan keutamaan peribadi.

Atas ialah kandungan terperinci Pilih Golang atau Python untuk pengaturcaraan serentak aplikasi berprestasi tinggi?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!