Golang最擅長的就是并發編程,使用Golang可以很方便的進行并發編程。先看一段普通的代碼
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func Foo(i int) {
fmt.Printf("%d will sleep\n", i)
time.Sleep(5 * time.Second)
fmt.Printf("%d wake up\n", i)
}
func main() {
for i := 0; i 5; i++ {
Foo(i)
}
}
輸出為
0 will sleep
0 wake up
1 will sleep
1 wake up
2 will sleep
2 wake up
3 will sleep
3 wake up
4 will sleep
4 wake up
大概要執行25秒的時間,因為我們的foo中休眠5s,5次循環,去掉其他時間至少需要25秒時間執行完成。
現在,我們希望并發調用Foo函數,很簡單,使用go關鍵字創建協程(協程比線程的執行更加輕量級)
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func Foo(i int) {
fmt.Printf("%d will sleep\n", i)
time.Sleep(5 * time.Second)
fmt.Printf("%d wake up\n", i)
}
func main() {
for i := 0; i 5; i++ {
go Foo(i)
}
time.Sleep(10 * time.Second)
}
在調用Foo前使用了go,這樣就會并發執行,最后添加休眠10秒,是防止主進程結束,協程也被銷毀。
下面的例子使用通道我們可以看到更優雅的解決方法
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func Foo(i int, ch chan int) {
fmt.Printf("%d will sleep\n", i)
time.Sleep(5 * time.Second)
fmt.Printf("%d wake up\n", i)
ch - 1
}
func main() {
ch := make(chan int)
for i := 0; i 5; i++ {
go Foo(i, ch)
}
count := 0
for count 5 {
count += -ch
}
}
通道屬于復合類型,我們使用make函數創建通道,通道類型是int,也就是我們可以使用該通道傳遞int類型的值。
我們在主函數中向Foo函數傳遞通道作為參數,當Foo函數執行結束后,通過通道發送數字1(ch - 1),在主函數中我們進行計數,從通道中讀取值(- ch),當通道中沒有值的時候,我們將阻塞等待。
當五個協程都執行結束后退出循環。使用通道,我們還可以實現生產者和消費者模式。
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
)
func Consumer(ch -chan int, result chan- int) {
sum := 0
for i := 0; i 5; i++ {
sum += -ch
}
result - sum
}
func Producer(ch chan- int) {
var num int
for i := 0; i 5; i++ {
rand.Seed(20)
num = rand.Intn(100)
ch - num
}
}
func main() {
ch := make(chan int)
result := make(chan int)
go Producer(ch)
go Consumer(ch, result)
fmt.Printf("result: %d\n", -result)
}
我們在生產者和消費者之間使用ch通道傳遞數據,使用reslut通道給主函數返回結果。注意觀察Consumer函數和Producer函數的參數列表,這里通道參數的傳遞略有不同,指明了通道的方向,chan-代表我們可以向通道寫數據,但是不能使用通道讀數據,-chan正好相反,只能從通道中讀取數據而不可以寫入數據。
可以看到,go語言實現并發非常簡單,借用通道,又可以在不同的協程之間方便的傳輸數據。
補充:golang通道的定義
一. 通道的定義
先上一段代碼,
func main() {
// 示例1
//通道是一個先進先出(FIFO)的隊列
channel := make(chan int,3)
channel - 1
channel - 2
channel - 3
fmt.Printf("the first channel value is %v\n",-channel)
v := - channel
fmt.Printf("the first channel value is %v\n",v)
fmt.Printf("the first channel value is %v\n",-channel)
// 報錯:fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
// fmt.Printf("the first channel value is %v\n",-channel)
}
優點:
go 語言自帶的唯一一個并發安全性的類型
定義:使用go的內建函數make, chan 是關鍵字, int是通道類型的數據,3是通道容量大小,不能小于0,如果為0,則表示非緩沖通道。
性質:
1. 通道中發送操作是互斥的,接收操作也是互斥的,比如上面,往channel中發送1,2,3,這發生再三個時刻,同一時刻你不可能發送1同時發送2,接收操作也是同樣的道理。
2. 發送和接收操作對同一個元素是原子性的,就是說上面市不可能往channe1中發送1的同時又把1從channel取出來,只有1這個元素完整的復制進channel中時,你才可以取出1這個元素來
3. 發送操作在完成之前會被阻塞,接收操作也是同理,比如你把1往channel完完整整地復制進去通道,這需要時間,在這個時間內,channel - 1 這句代碼之后的代碼是不會得到執行的,這就是所謂的阻塞.
以上這三個性質,隱約的感覺到了,就是為了實現互斥同時保證元素的安全性
補充:
通道元素值移動的過程:比如把1發送到channel中,首先元素1復制一個副本發送到通道,等到要取走時,通道的副本1再復制一個副本2,給要取值的對方,等到對方完全取走后,通道里的副本1才會被刪除。
二. 通道阻塞情況分析
func main() {
// 示例2
channel := make(chan int,3)
channel - 1
channel - 2
channel - 3
// 報錯1:fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
//channel - 4
fmt.Printf("the first channel value is %v\n",-channel)
v := - channel
fmt.Printf("the first channel value is %v\n",v)
fmt.Printf("the first channel value is %v\n",-channel)
// 報錯2:fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
//fmt.Printf("the first channel value is %v\n",-channel)
// 示例3
channel2 := make(chan int,0)
go func() {
time.Sleep(time.Second*5)
v := - channel2
fmt.Printf("the value is %v\n",v)
}()
channel2 - 1
fmt.Print("the time is over\n")
}
分析:
發生在通道緩存已滿,但還忘通道里面發送元素,比如注釋中的"報錯1"處,因為通道的容量就是3,你寫了1,2,3之后再往里面寫這時就寫不進一直阻塞再那里
發送再通道緩存已空,但是還想從通道中取值,比如注釋中的"報錯2"處,此時你已取走了1,2,3,你再取值時,已經為空就一直阻 塞再那里
對于非緩沖通道,比如示例3,定義了一個channel2通道,容量為0,程序執行到“channel2 - 1”處會阻塞,因為你忘里面發送元素了,而沒有取走,后面的代碼就不執行一直阻塞,直到這個值被取走了之后,才會被執行。就如上面再goroutine中只有5秒過后channel2的元素被取走給了v之后,“the time is over\n” 語句才會被執行輸出。
三. 通道引發panic
func main() {
// 示例4
channel3 := make(chan int,2)
channel3 - 1
channel3 - 2
close(channel3)
// 報錯3: panic: send on closed channel
// channel3 - 3
// 報錯4:panic: close of closed channel
//close(channel3)
// 示例5
channel5 := make(chan int,2)
channel5 - 1
channel5 - 2
v1,b1 := - channel5
fmt.Printf("v1:%v b1:%v\n",v1,b1)
v2,b2 := - channel5
fmt.Printf("v2:%v b2:%v\n",v2,b2)
close(channel5)
v3,b3 := - channel5
fmt.Printf("v3:%v b3:%v\n",v3,b3)
/*輸出:
v1:1 b1:true
v2:2 b2:true
v3:0 b3:false
*/
// 示例6
channel6 := make(chan int,2)
channel6 - 1
channel6 - 2
v4,b4 := - channel6
fmt.Printf("v4:%v b4:%v\n",v4,b4)
close(channel6)
v5,b5 := - channel6
fmt.Printf("v5:%v b5:%v\n",v5,b5)
/*輸出:
v4:1 b4:true
v5:2 b5:true
*/
}
往一個已經關閉了的通道里面發送值時會引發“panic”。比如上面注釋報錯3處,前面已執行“close(channel3)”關閉通道操作,再往里面發送值就會引發panic。
關閉一個已經關閉的通道時,會引發“panic”。比如上面注釋“報錯4”處。
示例5和示例6的區別僅僅在于關閉通道后,里面是否還有值剩余?假設有剩余,我們就可以從通道取值同時賦給兩個變量,第二個變量是bool類型值,其為true表示取到了值,其為false表示沒有取到值,這樣僅僅可以避免引發“panic”,如果通道已經關閉且無元素值,則取出的第二個bool值為false;若從已關閉的通道里面(里面無剩余元素值)再次讀取元素值,則第二個值為true。
總結:第二個bool值為false,則通道肯定關閉了,值為true,可能關閉也可能沒有關閉
以上為個人經驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教。
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