go語言實現並發控制的方法:1、WaitGroup,多個goroutine的任務處理存在依賴或拼接關係;2、Channel,可以主動取消goroutine;多groutine中資料傳遞;代替WaitGroup的工作,滿足Context的功能;3、Context,多層級groutine之間的訊號傳播,包括元資料傳播,取消訊號傳播、逾時控制等。
本文的操作環境:Windows10系統、go1.20版本、dell g3電腦。
Golang中透過go關鍵字就開啟一個goroutine,因此,在Go中可以輕鬆寫出並發程式碼。但是,如何對這些並發執行的groutines有效地控制?
提到並發控制,很多人可能最先想到的是鎖。 Golang中同樣提供了鎖的相關機制,包括互斥鎖sync.Mutex,和讀寫鎖sync.RWMutex。除了鎖,還有原子操作sync/atomic等。但是,這些機制關注的重點是goroutines的並發資料安全性。而本文想討論的是goroutine的並發行為控制。
在goroutine並發行為控制中,有三種常見的方式,分別是WaitGroup、channel和Context。
WaitGroup位於sync套件下,它的使用方法如下。
func main() { var wg sync.WaitGroup wg.Add(2) //添加需要完成的工作量2 go func() { wg.Done() //完成工作量1 fmt.Println("goroutine 1 完成工作!") }() go func() { wg.Done() //完成工作量1 fmt.Println("goroutine 2 完成工作!") }() wg.Wait() //等待工作量2均完成 fmt.Println("所有的goroutine均已完成工作!")}输出: //goroutine 2 完成工作! //goroutine 1 完成工作! //所有的goroutine均已完成工作!
WaitGroup這種並發控制方式尤其適用於:某任務需要多 goroutine 協同工作,每個 goroutine 只能做該任務的一部分,只有全部的 goroutine 都完成,任務才算是完成。因此,WaitGroup同名字的含義一樣,是一種等待的方式。
但是,在實際的業務中,有這麼一種場景:當滿足某個要求時,需主動的通知某一個 goroutine 結束。例如我們開啟一個後台監控goroutine,當不再需要監控時,就應該通知這個監控 goroutine 結束,不然它會一直空轉,造成洩漏。
對於上述場景,WaitGroup無能為力。那能想到的最簡單的方法:定義一個全域變量,在其它地方透過修改這個變數來通知,後台goroutine 會不停的檢查這個變量,如果發現變數發生了變化,即自行關閉,但是這個方法未免有些笨拙。這種情況,channel select可派上用場。
func main() { exit := make(chan bool) go func() { for { select { case <-exit: fmt.Println("退出监控") return default: fmt.Println("监控中") time.Sleep(2 * time.Second) } } }() time.Sleep(5 * time.Second) fmt.Println("通知监控退出") exit <- true //防止main goroutine过早退出 time.Sleep(5 * time.Second)}输出: //监控中 //监控中 //监控中 //通知监控退出 //退出监控
這種 channel select 的組合,是比較優雅的通知goroutine 結束的方式。
但是,方案同樣有其限制。試想,如果有多個 goroutine 都需要控制結束怎麼辦?如果這些 goroutine 又衍生了其它更多的goroutine 呢?當然我們可以定義很多 channel 來解決這個問題,但 goroutine 的關係鏈導致這種場景的複雜性。
以上場景常見於CS架構模型下。在Go中,常常為每個client開啟單獨的goroutine(A)來處理它的一系列request,並且往往單一A中也會請求其他服務(啟動另一個goroutine B),B也可能會要求另外的goroutine C,C再將request傳送給例如Databse的server。設想,當client斷開連接,那麼與之相關聯的A、B、C均需要立即退出,系統才可回收A、B、C所佔用的資源。退出A簡單,但是,要如何通知B、C也退出呢?
這個時候,Context就出場了。
func A(ctx context.Context, name string) { go B(ctx ,name) //A调用了B for { select { case <-ctx.Done(): fmt.Println(name, "A退出") return default: fmt.Println(name, "A do something") time.Sleep(2 * time.Second) } }}func B(ctx context.Context, name string) { for { select { case <-ctx.Done(): fmt.Println(name, "B退出") return default: fmt.Println(name, "B do something") time.Sleep(2 * time.Second) } }}func main() { ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background()) go A(ctx, "【请求1】") //模拟client来了1个连接请求 time.Sleep(3 * time.Second) fmt.Println("client断开连接,通知对应处理client请求的A,B退出") cancel() //假设满足某条件client断开了连接,那么就传播取消信号,ctx.Done()中得到取消信号 time.Sleep(3 * time.Second)}输出: //【请求1】 A do something //【请求1】 B do something //【请求1】 A do something //【请求1】 B do something //client断开连接,通知对应处理client请求的A,B退出 //【请求1】 B退出 //【请求1】 A退出
範例中模擬了客戶端來了連接請求,相應開啟Goroutine A進行處理,A同時開啟了B處理,A和B都使用了Context 進行跟踪,當我們使用cancel 函數通知取消時,這2個goroutine 都會被結束。
這就是Context 的控制能力,它就像一個控制器一樣,按下開關後,所有基於這個Context 或衍生的子Context 都會收到通知,這時就可以進行清理操作了,最終釋放goroutine,這就優雅的解決了goroutine 啟動後不可控的問題。
關於Context的詳細用法,不在本文討論範圍。後續會出專門對Context包的講解文章,敬請關注。
本文列舉了三種Golang中並發行為控制模式。模式之間沒有好壞之分,只在於不同的場景用恰當的方案。實際專案中,往往多種方式混合使用。
Golang中透過go關鍵字就開啟一個goroutine,因此,在Go中可以輕鬆寫出並發程式碼。但是,如何對這些並發執行的groutines有效地控制?
提到並發控制,很多人可能最先想到的是鎖。 Golang中同樣提供了鎖的相關機制,包括互斥鎖sync.Mutex,和讀寫鎖sync.RWMutex。除了鎖,還有原子操作sync/atomic等。但是,這些機制關注的重點是goroutines的並發資料安全性。而本文想討論的是goroutine的並發行為控制。
在goroutine並發行為控制中,有三種常見的方式,分別是WaitGroup、channel和Context。
以上是go語言怎麼實現並發控制的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!