聊聊golang中的Barrier（屏障）

在編寫並發程式碼時，經常需要保證多個goroutine之間的同步和相互之間的令牌或鎖，以防止資料競爭和競態條件。 Go語言透過chan和sync套件提供了一些機制來實現這些同步，但有時候並不夠靈活，需要一些更高階的同步方法，這時候就需要用到屏障。

屏障是一種同步原語，它用於等待一組goroutine在同一時刻完成某項操作，然後再繼續執行下一步操作，這是一種非常常見的同步機制。在Golang中也提供了實現屏障的機制，即「Barrier（屏障）」。

屏障的原理是將一組goroutine分為兩個階段，第一階段在每個goroutine執行完自己的任務後停止，並等待其他goroutine完成，第二階段，當所有goroutine都已停止並互相設定訊號時，所有goroutine都同時恢復執行。

Golang在sync套件中提供了「WaitGroup」類型，使用Add方法來添加等待的goroutine數量，Done方法用於每個goroutine完成任務後向WaitGroup減少一個計數器，最後，Wait方法阻塞，直到計數器降為零，即所有goroutine都已完成任務，才會繼續執行下一步操作。

但是，WaitGroup有一個缺點，它只能等待一組固定數量的goroutine完成，當有新的goroutine加入時，我們就無法使用它了。這時候，我們可以使用Barrier來解決這個問題。

Barrier可以用於任意數量的goroutine，並且可以在每個階段結束時執行任意指定的操作。它包含一個計數器，表示有多少個goroutine正在等待該群組操作完成，以及一個函數，用於在每個階段結束時執行。

Golang中的“一組等待線程”，可以使用sync包的“WaitGroup(等待組)”來實現：

var wg sync.WaitGroup

func worker() {
    defer wg.Done()
    // 执行自己的任务
}

func main() {
    for i := 0; i < n; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker()
    }
    // 等待所有线程完成
    wg.Wait()
}

現在，我們使用“Barrier”，創建一個可以應用於變化的goroutine的範例：

package main

import "fmt"
import "sync"

func main() {
    b := sync.NewCond(&sync.Mutex{})
    done := make(chan bool)

    worker := func(id int) {
        defer func() {
            fmt.Printf("Worker %d done\n", id)
            done <- true
        }()
        fmt.Printf("Worker %d processing\n", id)
        b.L.Lock()
        b.Wait() // 等待阻塞直到b.Broadcast()被执行
        b.L.Unlock()
        fmt.Printf("Worker %d resumed\n", id)
    }

    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            wg.Add(1)
            go worker(i)
        }
    }()

    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            wg.Add(1)
            go worker(i)
        }
    }()

    go func() {
        wg.Wait()
        b.Broadcast()
    }()

    for i := 0; i < 20; i++ {
        <-done
    }
    fmt.Printf("All workers done\n")
}

這個範例創建了20個goroutine，分別分為兩個階段，第一階段在每個goroutine完成自己的任務後等待，第二階段等待所有goroutine都完成後再執行操作。

當兩組goroutine被創建後，其中一個goroutine調用了「Wait」並阻塞，直到所有goroutine完成任務。使得其他執行緒都完成任務時，才釋放阻塞，並透過使用「Broadcast」向所有goroutine發送訊號，以繼續執行下一步操作。

總之，Golang的Barrier允許您更高級地同步並發操作，並使您的程式碼更健壯、可靠性更高。

以上是聊聊golang中的Barrier（屏障）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！