3.1.5. 并发编程¶
基本¶
语法:
go <fun>
管道chan定义:
ch chan int // 通道建立（var <chanName> chan <ElementType>）
ch <- <data> // 把数据传入管道
<- ch // 把管道里的数据传出
ch := make(chan int)
// 关闭channel
close(ch)
// 判断channel是否已正常关闭
x, ok := <-ch
支持并发的元素集:
goroutines
channels
select
sync package
// 其中goroutines，channels和select 对应于实现CSP理论，即通过通信来共享内存
// 这几乎能解决Golang并发的90%问题，另外的10%场景需要通过同步原语来解决，即sync包相关的结构
runtime.NumCPU() // 返回当前CPU内核数
runtime.GOMAXPROCS(2) // 设置运行时最大可执行CPU数
runtime.NumGoroutine() // 当前正在运行的goroutine 数
runtime.Gosched() // 用于让出CPU时间片
select语法¶
基本:
select {
case <- ch:
//如成功读取管道数据, 则执行
case ch <- 1:
// 如成功写入管道, 则执行
default:
// default
}
超时-实例1:
timeout := make(chan bool, 1)
go func() {
time.Sleep(1e9) // 等待一秒
timeout <- true
}
select {
case <- ch:
// 从ch取得数据
case <- timeout:
// 1秒后得到数据
}
超时-实例2:
var c <-chan int, duration time.Duration
select {
case data, isOK = <-c:
return data, isOK, true
case <- time.After(duration):
return 0, true, false
}
channel相关¶
定义:
A channel provides a mechanism for concurrently executing functions to communicate
by sending and receivingvalues of a specified element type.
The value of an uninitialized channel is nil.
关闭channel:
c := make(chan int)
close(c)
fmt.Println(<-c) //接收并输出chan类型的零值，这里int是0
// channel不像socket或者文件，不需要通过close来释放资源
// 需要close的唯一情况是，通过close触发channel读事件，comma，ok := <- c 中ok为false，表示channel已经关闭
// 只能在发送端close channel，因为channel关闭接收端能感知到，但是发送端感知不到，只能主动关闭
// 往已经关闭的channel发送信息将会触发panic
channel的传递:
type PipeData struct {
value int
handle func(int) int
next chan int
}
func handle(queue chan *PipeData) {
for data := range queue {
data.next <- data.handler(data.value)
}
}
单向channel:
var ch1 chan int // 正常chan
var ch2 chan<- int // 单写chan
var ch3 <-chan int // 单读chan
原文说明:
The optional <- operator specifies the channel direction, send or receive.
If no direction is given, the channel isbidirectional.
A channel may be constrained only to send or only to receive by conversion or assignment.
实例:
chan T // can be used to send and receive values of type T
chan<- float64 // can only be used to send
float64s <-chan int // can only be used to receive ints
Channel特点:
1. goroutine safe
2. store and pass value between goroutines
3. provide FIFO semantics
4. can cause goroutines block and unblock
Channel的缺点:
1. Channel可能会导致死锁（循环阻塞）
2. Channel中传递的都是数据的拷贝，可能会影响性能
3. Channel中传递指针会导致数据竞态问题（data race/ race conditions）
说明: data race 指的是多线程并发读写一个变量，对应到Golang中就是多个goroutine同时读写一个变量，
这种行为是未定义的，也就是说读变量出来的值很有可能不是写入的值，这个值是任意值都有可能
sync同步¶
golang 中的 sync 包实现了两种锁:
Mutex：互斥锁
RWMutex：读写锁，RWMutex 基于 Mutex 实现
Mutex(互斥锁):
Mutex 为互斥锁，Lock() 加锁，Unlock() 解锁
在一个 goroutine 获得 Mutex 后，其他 goroutine 只能等到这个 goroutine 释放该 Mutex
使用 Lock() 加锁后，不能再继续对其加锁，直到利用 Unlock() 解锁后才能再加锁
在 Lock() 之前使用 Unlock() 会导致 panic 异常
已经锁定的 Mutex 并不与特定的 goroutine 相关联
在同一个 goroutine 中的 Mutex 解锁之前再次进行加锁，会导致死锁
适用于读写不确定，并且只有一个读或者写的场景
RWMutex(读写锁):
RWMutex 是单写多读锁，该锁可以加多个读锁或者一个写锁
读锁占用的情况下会阻止写，不会阻止读，多个 goroutine 可以同时获取读锁
写锁会阻止其他 goroutine(无论读和写)进来,整个锁由该 goroutine 独占
适用于读多写少的场景
Lock() 和 Unlock():
Lock() 加写锁，Unlock() 解写锁
如果在加写锁之前已经有其他的读锁和写锁，则 Lock() 会阻塞直到该锁可用
为确保该锁可用，已经阻塞的 Lock() 调用会从获得的锁中排除新的读取器，
即写锁权限高于读锁，有写锁时优先进行写锁定
在 Lock() 之前使用 Unlock() 会导致 panic 异常
RLock() 和 RUnlock():
RLock() 加读锁，RUnlock() 解读锁
RLock() 加读锁时，如果存在写锁，则无法加读锁；当只有读锁或者没有锁时，可以加读锁，读锁可以加载多个
RUnlock() 解读锁，RUnlock() 撤销单次 RLock() 调用，对于其他同时存在的读锁则没有效果
在没有读锁的情况下调用 RUnlock() 会导致 panic 错误
RUnlock() 的个数不得多余 RLock()，否则会导致 panic 错误
// 同步锁(sync.Mutex读锁, sync.RWMutex写锁)
var l sync.Mutex
// 全局唯一性操作
var once sync.Once
once.Do(<fun>)
缓冲机制¶
chs := make(chan int, 1024)
for i:= range chs {
fmt.Print("Received:", i)
}
不带buffer和带buffer的channel用途:
不带buffer的channel：用于同步通信
带buffer的channel：用于异步通信
趣味¶
看图识channel1¶
看图识channel2¶
相关¶
链接:
CSP(Communicating Sequential Processes) <index-key>