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go語言中goroutine的使用詳解

尚轉載: 2019-11-25 14:34:113115瀏覽

go語言中goroutine的使用詳解

go中的goroutine是go語言在語言層級支援並發的一種特性。初接觸go的時候對go的goroutine的歡喜至極，實現並發簡到簡直bt的地步。

但是在專案過程中，越來越發現goroutine是一個很容易被大家濫用的東西。 goroutine是一把雙面刃。這裡列舉goroutine所使用的幾宗罪：

##1、goroutine的指標傳遞是不安全的

fun main() {
    request := request.NewRequest() //这里的NewRequest()是传递回一个type Request的指针
    go saveRequestToRedis1(request)
    go saveReuqestToRedis2(request)
     
    select{}
 
}

非常符合邏輯的程式碼：

主routine開一個routine把request傳遞給saveRequestToRedis1，讓它把請求儲存到redis節點1中

同時開另一個routine把request傳遞給saveReuqestToRedis2，讓它把請求儲存到redis節點2中

然後主routine就進入循環（不結束進程）

#問題現在來了，saveRequestToRedis1和saveReuqestToRedis2兩個函數其實不是我寫的，而是團隊另一個人寫的，我對其中的實現一無所知，也不想去仔細看內部的具體實現。但是根據函數名，我想當然地把request指標傳進去。

實際上saveRequestToRedis1和saveRequestToRedis2 是這樣實現的：

func saveRequestToRedis1(request *Request){
     …
     request.ToUsers = []int{1,2,3} //这里是一个赋值操作，修改了request指向的数据结构
     …
    redis.Save(request)
    return
}

這樣有什麼問題？ saveRequestToRedis1和saveReuqestToRedis2兩個goroutine修改了同一個共享資料結構，但是由於routine的執行是無序的，因此我們無法保證request.ToUsers設定和redis.Save()是一個原子操作，這樣就會出現實際儲存redis的數據錯誤的bug。

好吧，你可以說這個saveRequestToRedis的函數實現的有問題，沒有考慮到會是使用go routine呼叫。請再想一想，這個saveRequestToRedis的具體實作是沒有任何問題的，它不應該考慮上層是怎麼使用它的。

那就是我的goroutine的使用有問題，主routine在開一個routine的時候並沒有確認這個routine裡面的任何一句程式碼有沒有修改了主routine中的資料。對的，主routine確實需要考慮這個情況。

主goroutine在啟用go routine的時候需要閱讀子routine中的每行程式碼來決定是否有修改共享資料？？這在實際專案開發過程中是多麼降低開發速度的一件事情啊！

go語言使用goroutine是想減輕並發的開發壓力，卻不曾想是在另一方面增加了開發壓力。

上面說的那麼多，就是想得出一個結論：

gorotine的指標傳遞是不安全的！！

如果上一個例子還不夠隱蔽，這裡還有一個例子：

fun (this *Request)SaveRedis() {
    redis1 := redis.NewRedisAddr("xxxxxx")
    redis2 := redis.NewRedisAddr("xxxxxx")
    go this.saveRequestToRedis(redis1)
    go this.saveRequestToRedis(redis2)
     
    select{}
}

很少人會考慮到this指標指向的物件是否會有問題，這裡的this指標傳遞給routine應該說是非常隱密的。

2、goroutine增加了函數的危險係數

這一點其實也是源自於上面一點。上文說，往一個go函數中傳遞指標是不安全的。那麼換個角度想，你怎麼能保證你要呼叫的函數在函數實作內部不會使用go呢？如果不去看函數體內部具體實現，是沒有辦法確定的。

例如我們將上面的典型例子稍微改改

func main() {
    request := request.NewRequest()
    saveRequestToRedis1(request)
    saveRequestToRedis2(request)
    select{}
}

這下我們沒有使用並發，就一定不會出現這問題了吧？追到函數裡面去，傻眼了：

func saveReqeustToRedis1(request *Request) {
           …
            go func() {
          …
          request.ToUsers = []{1,2,3}
         ….
         redis.Save(request)
    }
}

裡面起了一個goroutine，並修改了request指標所指向的物件。這裡就產生了錯誤了。好吧，如果在呼叫函數的時候，不看函數內部的具體實現，這個問題就無法避免。

所以說，從最壞的思考角度出發，每個呼叫函數理論上來說都是不安全的！試想一下，這個呼叫函數如果不是自己開發群組的人寫的，而是使用網路上的第三方開源程式碼...確實無法想像找出這個bug要花費多少時間。

3、goroutine的濫用陷阱

#看一下這個例子：

func main() {
    go saveRequestToRedises(request)
}
 
func saveRequestToRedieses(request *Request) {
    for _, redis := range Redises {
        go redis.saveRequestToRedis(request)
    }
}
 
func saveRequestToRedis(request *Request) {
            ….
            go func() {
                     request.ToUsers = []{1,2,3}
                        …
                        redis.Save(request)
            }
 
}

神奇啊，go無所不在，好像眨眨眼就在哪裡冒出來了。這就是go的濫用，到處都見到go，但是卻不是很明確，哪裡該用go？為什麼用go？ goroutine確實會有效率的提升？

c語言的並發比go語言的並發複雜和繁瑣地多，因此我們在使用之前會深思，考慮使用並發獲得的好處和壞處。

處理方法

下面說幾個我處理這些問題的方法：

1、當啟動一個goroutine的時候，如果一個函數必須要傳遞一個指針，但是函數層級很深，在無法保證安全的情況下，傳遞這個指針指向物件的一個克隆，而不是直接傳遞指針

fun main() {
    request := request.NewRequest()
    go saveRequestToRedis1(request.Clone())
    go saveReuqestToRedis2(request.Clone())
     
    select{}
 
}

Clone函數需要另外寫。可以在結構體定義之後簡單跟上這個方法。如：

func (this *Request)Clone(){
    newRequest := NewRequst()
    newRequest.ToUsers = make([]int, len(this.ToUsers))
    copy(newRequest.ToUsers, this.ToUsers)
 
}

其实从效率角度考虑这样确实会产生不必要的Clone的操作，耗费一定内存和CPU。但是在我看来，首先，为了安全性，这个尝试是值得的。

其次，如果项目对效率确实有很高的要求，那么你不妨在开发阶段遵照这个原则使用clone，然后在项目优化阶段，作为一种优化手段，将不必要的Clone操作去掉。这样就能在保证安全的前提下做到最好的优化。

2、什么时候使用go的问题

有两种思维逻辑会想到使用goroutine：

1 业务逻辑需要并发

比如一个服务器，接收请求，阻塞式的方法是一个请求处理完成后，才开始第二个请求的处理。其实在设计的时候我们一定不会这么做，我们会在一开始就已经想到使用并发来处理这个场景，每个请求启动一个goroutine为它服务，这样就达到了并行的效果。这种goroutine直接按照思维的逻辑来使用goroutine

2 性能优化需要并发

一个场景是这样：需要给一批用户发送消息，正常逻辑会使用

for _, user := range users {
    sendMessage(user)
 
}

但是在考虑到性能问题的时候，我们就不会这样做，如果users的个数很大，比如有1000万个用户？我们就没必要将1000万个用户放在一个routine中运行处理，考虑将1000万用户分成1000份，每份开一个goroutine，一个goroutine分发1万个用户，这样在效率上会提升很多。这种是性能优化上对goroutine的需求

按照项目开发的流程角度来看。在项目开发阶段，第一种思路的代码实现会直接影响到后续的开发实现，因此在项目开发阶段应该马上实现。

但是第二种，项目中是由很多小角落是可以使用goroutine进行优化的，但是如果在开发阶段对每个优化策略都考虑到，那一定会直接打乱你的开发思路，会让你的开发周期延长，而且很容易埋下潜在的不安全代码。

因此第二种情况在开发阶段绝不应该直接使用goroutine，而该在项目优化阶段以优化的思路对项目进行重构。

go語言中goroutine的使用詳解

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