golang中并發(fā)sync和channel

chenbaoke · 2014-12-08 13:00:01 · 19151 次點(diǎn)擊 · 預(yù)計(jì)閱讀時(shí)間 5 分鐘 · 不到1分鐘之前 開(kāi)始瀏覽 ? ? 這是一個(gè)創(chuàng)建于 2014-12-08 13:00:01 的文章，其中的信息可能已經(jīng)有所發(fā)展或是發(fā)生改變。

golang中實(shí)現(xiàn)并發(fā)非常簡(jiǎn)單，只需在需要并發(fā)的函數(shù)前面添加關(guān)鍵字＂go"，但是如何處理go并發(fā)機(jī)制中不同goroutine之間的同步與通信，golang 中提供了sync包和channel機(jī)制來(lái)解決這一問(wèn)題．

sync 包提供了互斥鎖這類(lèi)的基本的同步原語(yǔ).除 Once 和 WaitGroup 之外的類(lèi)型大多用于底層庫(kù)的例程。更高級(jí)的同步操作通過(guò)信道與通信進(jìn)行。

type Cond

func NewCond(l Locker) *Cond

func (c *Cond) Broadcast()

func (c *Cond) Signal()

func (c *Cond) Wait()

type Locker

type Mutex

func (m *Mutex) Lock()

func (m *Mutex) Unlock()

type Once

func (o *Once) Do(f func())

type Pool

func (p *Pool) Get() interface{}

func (p *Pool) Put(x interface{})

type RWMutex

func (rw *RWMutex) Lock()

func (rw *RWMutex) RLock()

func (rw *RWMutex) RLocker() Locker

func (rw *RWMutex) RUnlock()

func (rw *RWMutex) Unlock()

type WaitGroup

func (wg *WaitGroup) Add(delta int)

func (wg *WaitGroup) Done()

func (wg *WaitGroup) Wait()

而golang中的同步是通過(guò)sync.WaitGroup來(lái)實(shí)現(xiàn)的．WaitGroup的功能：它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)類(lèi)似隊(duì)列的結(jié)構(gòu)，可以一直向隊(duì)列中添加任務(wù)，當(dāng)任務(wù)完成后便從隊(duì)列中刪除，如果隊(duì)列中的任務(wù)沒(méi)有完全完成，可以通過(guò)Wait()函數(shù)來(lái)出發(fā)阻塞，防止程序繼續(xù)進(jìn)行，直到所有的隊(duì)列任務(wù)都完成為止．

WaitGroup總共有三個(gè)方法：Add(delta int),　Done(),　Wait()。

Add:添加或者減少等待goroutine的數(shù)量

Done:相當(dāng)于Add(-1)

Wait:執(zhí)行阻塞，直到所有的WaitGroup數(shù)量變成0

具體例子如下：

package mainimport ("fmt""sync" )var waitgroup sync.WaitGroupfunc Afunction(shownum int) {fmt.Println(shownum)waitgroup.Done() //任務(wù)完成，將任務(wù)隊(duì)列中的任務(wù)數(shù)量-1，其實(shí).Done就是.Add(-1) }func main() {for i := 0; i < 10; i++ {waitgroup.Add(1) //每創(chuàng)建一個(gè)goroutine，就把任務(wù)隊(duì)列中任務(wù)的數(shù)量+1go Afunction(i)}waitgroup.Wait() //.Wait()這里會(huì)發(fā)生阻塞，直到隊(duì)列中所有的任務(wù)結(jié)束就會(huì)解除阻塞 }使用場(chǎng)景：

　　程序中需要并發(fā)，需要?jiǎng)?chuàng)建多個(gè)goroutine，并且一定要等這些并發(fā)全部完成后才繼續(xù)接下來(lái)的程序執(zhí)行．WaitGroup的特點(diǎn)是Wait()可以用來(lái)阻塞直到隊(duì)列中的所有任務(wù)都完成時(shí)才解除阻塞，而不需要sleep一個(gè)固定的時(shí)間來(lái)等待．但是其缺點(diǎn)是無(wú)法指定固定的goroutine數(shù)目．

Channel機(jī)制：

相對(duì)sync.WaitGroup而言，golang中利用channel實(shí)習(xí)同步則簡(jiǎn)單的多．channel自身可以實(shí)現(xiàn)阻塞，其通過(guò)<-進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，channel是golang中一種內(nèi)置基本類(lèi)型，對(duì)于channel操作只有４種方式：

創(chuàng)建channel(通過(guò)make()函數(shù)實(shí)現(xiàn)，包括無(wú)緩存channel和有緩存channel);

向channel中添加數(shù)據(jù)（channel<-data）;

從channel中讀取數(shù)據(jù)（data<-channel）;

關(guān)閉channel(通過(guò)close()函數(shù)實(shí)現(xiàn)，關(guān)閉之后無(wú)法再向channel中存數(shù)據(jù)，但是可以繼續(xù)從channel中讀取數(shù)據(jù)）

channel分為有緩沖channel和無(wú)緩沖channel,兩種channel的創(chuàng)建方法如下:

var ch = make(chan int) //無(wú)緩沖channel,等同于make(chan int ,0)

var ch = make(chan int,10) //有緩沖channel,緩沖大小是５

其中無(wú)緩沖channel在讀和寫(xiě)是都會(huì)阻塞，而有緩沖channel在向channel中存入數(shù)據(jù)沒(méi)有達(dá)到channel緩存總數(shù)時(shí)，可以一直向里面存，直到緩存已滿才阻塞．由于阻塞的存在，所以使用channel時(shí)特別注意使用方法，防止死鎖的產(chǎn)生．例子如下：

無(wú)緩存channel:

package mainimport "fmt"func Afuntion(ch chan int) {fmt.Println("finish")<-ch }func main() {ch := make(chan int) //無(wú)緩沖的channelgo Afuntion(ch)ch <- 1// 輸出結(jié)果：// finish }

代碼分析：首先創(chuàng)建一個(gè)無(wú)緩沖channel　ch,　然后執(zhí)行　go Afuntion(ch),此時(shí)執(zhí)行＜-ch，則Afuntion這個(gè)函數(shù)便會(huì)阻塞，不再繼續(xù)往下執(zhí)行，直到主進(jìn)程中ch<-1向channel　ch 中注入數(shù)據(jù)才解除Afuntion該協(xié)程的阻塞．

package mainimport "fmt"func Afuntion(ch chan int) {fmt.Println("finish")<-ch }func main() {ch := make(chan int) //無(wú)緩沖的channel//只是把這兩行的代碼順序?qū)φ{(diào)一下ch <- 1go Afuntion(ch)// 輸出結(jié)果：// 死鎖，無(wú)結(jié)果 }代碼分析：首先創(chuàng)建一個(gè)無(wú)緩沖的channel,　然后在主協(xié)程里面向channel　ch 中通過(guò)ch<-1命令寫(xiě)入數(shù)據(jù)，則此時(shí)主協(xié)程阻塞，就無(wú)法執(zhí)行下面的go Afuntions(ch),自然也就無(wú)法解除主協(xié)程的阻塞狀態(tài)，則系統(tǒng)死鎖

總結(jié)：
對(duì)于無(wú)緩存的channel,放入channel和從channel中向外面取數(shù)據(jù)這兩個(gè)操作不能放在同一個(gè)協(xié)程中，防止死鎖的發(fā)生；同時(shí)應(yīng)該先利用go 開(kāi)一個(gè)協(xié)程對(duì)channel進(jìn)行操作，此時(shí)阻塞該go 協(xié)程，然后再在主協(xié)程中進(jìn)行channel的相反操作（與go 協(xié)程對(duì)channel進(jìn)行相反的操作），實(shí)現(xiàn)go 協(xié)程解鎖．即必須go協(xié)程在前，解鎖協(xié)程在后．

帶緩存channel:
對(duì)于帶緩存channel，只要channel中緩存不滿，則可以一直向 channel中存入數(shù)據(jù)，直到緩存已滿；同理只要channel中緩存不為０，便可以一直從channel中向外取數(shù)據(jù)，直到channel緩存變?yōu)?#xff10;才會(huì)阻塞．

由此可見(jiàn)，相對(duì)于不帶緩存channel，帶緩存channel不易造成死鎖，可以同時(shí)在一個(gè)goroutine中放心使用，

close():
close主要用來(lái)關(guān)閉channel通道其用法為close(channel)，并且實(shí)在生產(chǎn)者的地方關(guān)閉channel，而不是在消費(fèi)者的地方關(guān)閉．并且關(guān)閉channel后，便不可再想channel中繼續(xù)存入數(shù)據(jù)，但是可以繼續(xù)從channel中讀取數(shù)據(jù)．例子如下：

package mainimport "fmt"func main() {var ch = make(chan int, 20)for i := 0; i < 10; i++ {ch <- i}close(ch)//ch <- 11 //panic: runtime error: send on closed channelfor i := range ch {fmt.Println(i)　//輸出０　１　２　３　４　５　６　７　８　９} }

channel阻塞超時(shí)處理：
goroutine有時(shí)候會(huì)進(jìn)入阻塞情況，那么如何避免由于channel阻塞導(dǎo)致整個(gè)程序阻塞的發(fā)生那？解決方案：通過(guò)select設(shè)置超時(shí)處理，具體程序如下：

package mainimport ("fmt""time" )func main() {c := make(chan int)o := make(chan bool)go func() {for {select {case i := <-c:fmt.Println(i)case <-time.After(time.Duration(3) * time.Second): //設(shè)置超時(shí)時(shí)間為３ｓ，如果channel　3s鐘沒(méi)有響應(yīng)，一直阻塞，則報(bào)告超時(shí)，進(jìn)行超時(shí)處理．fmt.Println("timeout")o <- truebreak}}}()<-o }
golang 并發(fā)總結(jié)：
并發(fā)兩種方式：sync.WaitGroup，該方法最大優(yōu)點(diǎn)是Wait()可以阻塞到隊(duì)列中的所有任務(wù)都執(zhí)行完才解除阻塞，但是它的缺點(diǎn)是不能夠指定并發(fā)協(xié)程數(shù)量．
channel優(yōu)點(diǎn)：能夠利用帶緩存的channel指定并發(fā)協(xié)程goroutine，比較靈活．但是它的缺點(diǎn)是如果使用不當(dāng)容易造成死鎖；并且他還需要自己判定并發(fā)goroutine是否執(zhí)行完．

但是相對(duì)而言，channel更加靈活，使用更加方便，同時(shí)通過(guò)超時(shí)處理機(jī)制可以很好的避免channel造成的程序死鎖，因此利用channel實(shí)現(xiàn)程序并發(fā)，更加方便，更加易用．

參考文獻(xiàn)：

http://studygolang.com/articles/319

http://studygolang.com/articles/267

本文來(lái)自：CSDN博客

感謝作者：chenbaoke

查看原文：golang中并發(fā)sync和channel

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的golang中并发sync和channel的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。