煮泡面引发的Go协程之并发编程支持

简介: swoole有协程,Go也有。我们知道与PHP相比,使用swoole和Go除了进程模型不一样,其主要的协程特性是关键。那么该如何使用协程呢?下面就来一起探讨下。

swoole有协程,Go也有。我们知道与PHP相比,使用swoole和Go除了进程模型不一样,其主要的协程特性是关键。那么该如何使用协程呢?下面就来一起探讨下。

并发场景

我们经常听到PHP不支持多线程,那么多线程到底有什么好处?我们来想一个之前一个非常经典的泡泡面用时的问题。小明要泡泡面,其中烧水需要5分钟,洗菜需要3分钟,泡面需要5分钟,问小明泡好泡面一共需要几分钟。哈哈,那么就是这样回答,如果不支持并发那就是13分钟,如果支持并发那就是10分钟。是不是很清晰了呢?这就是多线程或者多进程的并发支持。

映射到编程里,就是假设你要执行一个购物车结算问题,需要顺序执行逻辑获取运费,获取包装费,再计算商品总价。于是如果支持并发,那么就可以在获取运费的同时发起获取包装费的请求,如果运气好的话这两个结果将同时返回,于是就可以直接执行后续的总价结算。

什么是协程

对操作系统而言,线程是最小的执行单元,进程是最小的资源管理单元。无论是进程还是线程,都是由操作系统所管理的。进程是应用程序的启动实例,进程拥有代码和打开的文件资源、数据资源、独立的内存空间。线程从属于进程,是程序的实际执行者,一个进程至少包含一个主线程,也可以有更多的子线程,线程拥有自己的栈空间。

协程(Coroutines)是一种比线程更加轻量级的存在,正如一个进程可以拥有多个线程一样,一个线程可以拥有多个协程。协程不是被操作系统内核所管理的,而是完全由程序所控制,也就是在用户态执行。这样带来的好处是性能大幅度的提升,因为不会像线程切换那样消耗资源。协程不是进程也不是线程,而是一个特殊的函数,这个函数可以在某个地方挂起,并且可以重新在挂起处外继续运行。所以说,协程与进程、线程相比并不是一个维度的概念。
image.png

协程与进程,线程的关系


image.png
image.png

因为协程不能操作内存资源,所以通过通道通信共享数据


用户态和内核态,协程在用户态执行,主要是省去系统开销,但要注意的是PHP/swoole的协程和go的协程是有些许区别的。

php是单进程单线程,协程和线程不同的是协程没办法利用多核cpu,想利用多核cpu需要依赖swoole的多线程模型。

swoole起一个进程池模块的进程,带协程。然后可以借助协程和通道创建比如mysql的连接池,用完连接对象最后必须回收到通道中。

Go 协程是基于多线程的,可以利用多核 CPU,同一时间可能会有多个协程在执行。

Go 语言原生层面就支持协层,不需要声明协程环境。

代码例子

go语言调起协程的语法非常简单。Go语言支持并发,我们只需要通过go关键字来开启goroutine即可。我们来看几个实用的场景例子。

1.开启协程并发执行
image.png

菜鸟教程的例子


上面的例子,输出的 hello 和 world 是没有固定先后顺序。因为它们是两个 goroutine 在执行。这是教程的说法,其实就是go开启了一个协程和main里的say同步执行着for循环,所以输出是同步并行的而不是顺序执行的。至于main里的say是否也是协程在运行呢,小马是打个问号的。有的同学要问题了,想这样并发是并发了,但是我要是还有后续的操作,该怎么判断并发都执行完毕可以进行后续上下文的代码操作了呢?别急,go定义一个叫做通道的数据结构。

2.使用通道,并发执行请求多个远程接口都得到结果后再进行后续逻辑

这里我们必须要使用到Go的一个数据结构,通道。关于通道,教程是这么定义的:

通道(channel)是用来传递数据的一个数据结构。通道可用于两个goroutine之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯。操作符 <-用于指定通道的方向,发送或接收。如果未指定方向,则为双向通道。

几个注意点要关注下:声明通道我们使用chan关键字即可,通道在使用前必须先创建:ch := make(chan int)。默认情况下,通道是不带缓冲区的。发送端发送数据,同时必须有接收端相应的接收数据。如果通道不带缓冲,发送方会阻塞直到接收方从通道中接收了值。这一点非常重要,因为我们可以用它来控制多个并发动作的全部执行完毕再进行后续的逻辑动作,否则就阻塞。
image.png

模拟定义两个远程接口


image.png

主体函数和执行输出


上面的代码例子模拟定义了两个通道,Go发起协程同时并发请求两个不同的远程接口,然后等两个远程接口都得到结果后,才执行后续的主线代码逻辑。我们看到输出的结果正是我们需要的结果。好了,Go协程的并发使用就到这了,是不是很简单?

关于通道,还可以支持设置缓冲区来实现异步,今天暂不讨论。教程说明如下,

如果通道带缓冲,发送方则会阻塞直到发送的值被拷贝到缓冲区内;如果缓冲区已满,则意味着需要等待直到某个接收方获取到一个值。接收方在有值可以接收之前会一直阻塞。带缓冲区的通道允许发送端的数据发送和接收端的数据获取处于异步状态,就是说发送端发送的数据可以放在缓冲区里面,可以等待接收端去获取数据,而不是立刻需要接收端去获取数据。

参考资料:

GO教程

协程

Go并发教程

相关文章
|
1月前
|
并行计算 安全 Go
Go语言中的并发编程:掌握goroutines和channels####
本文深入探讨了Go语言中并发编程的核心概念——goroutine和channel。不同于传统的线程模型,Go通过轻量级的goroutine和通信机制channel,实现了高效的并发处理。我们将从基础概念开始,逐步深入到实际应用案例,揭示如何在Go语言中优雅地实现并发控制和数据同步。 ####
|
2月前
|
存储 Go 开发者
Go语言中的并发编程与通道(Channel)的深度探索
本文旨在深入探讨Go语言中并发编程的核心概念和实践,特别是通道(Channel)的使用。通过分析Goroutines和Channels的基本工作原理,我们将了解如何在Go语言中高效地实现并行任务处理。本文不仅介绍了基础语法和用法,还深入讨论了高级特性如缓冲通道、选择性接收以及超时控制等,旨在为读者提供一个全面的并发编程视角。
102 50
|
2月前
|
安全 Serverless Go
Go语言中的并发编程:深入理解与实践####
本文旨在为读者提供一个关于Go语言并发编程的全面指南。我们将从并发的基本概念讲起,逐步深入到Go语言特有的goroutine和channel机制,探讨它们如何简化多线程编程的复杂性。通过实例演示和代码分析,本文将揭示Go语言在处理并发任务时的优势,以及如何在实际项目中高效利用这些特性来提升性能和响应速度。无论你是Go语言的初学者还是有一定经验的开发者,本文都将为你提供有价值的见解和实用的技巧。 ####
|
2月前
|
算法 安全 程序员
Go语言的并发编程:深入理解与实践####
本文旨在探讨Go语言在并发编程方面的独特优势及其实现机制,通过实例解析关键概念如goroutine和channel,帮助开发者更高效地利用Go进行高性能软件开发。不同于传统的摘要概述,本文将以一个简短的故事开头,引出并发编程的重要性,随后详细阐述Go语言如何简化复杂并发任务的处理,最后通过实际案例展示其强大功能。 --- ###
|
2月前
|
Go 调度 开发者
Go语言中的并发编程:深入理解goroutines和channels####
本文旨在探讨Go语言中并发编程的核心概念——goroutines和channels。通过分析它们的工作原理、使用场景以及最佳实践,帮助开发者更好地理解和运用这两种强大的工具来构建高效、可扩展的应用程序。文章还将涵盖一些常见的陷阱和解决方案,以确保在实际应用中能够避免潜在的问题。 ####
|
2月前
|
安全 Go 数据处理
Go语言中的并发编程:掌握goroutine和channel的艺术####
本文深入探讨了Go语言在并发编程领域的核心概念——goroutine与channel。不同于传统的单线程执行模式,Go通过轻量级的goroutine实现了高效的并发处理,而channel作为goroutines之间通信的桥梁,确保了数据传递的安全性与高效性。文章首先简述了goroutine的基本特性及其创建方法,随后详细解析了channel的类型、操作以及它们如何协同工作以构建健壮的并发应用。此外,还介绍了select语句在多路复用中的应用,以及如何利用WaitGroup等待一组goroutine完成。最后,通过一个实际案例展示了如何在Go中设计并实现一个简单的并发程序,旨在帮助读者理解并掌
|
2月前
|
安全 Java Go
Go语言中的并发编程:掌握goroutine与通道的艺术####
本文深入探讨了Go语言中的核心特性——并发编程,通过实例解析goroutine和通道的高效使用技巧,旨在帮助开发者提升多线程程序的性能与可靠性。 ####
|
2月前
|
Go 开发者
Go语言中的并发编程:掌握goroutines和channels####
本文深入探讨了Go语言中并发编程的核心概念,重点介绍了goroutines和channels的工作原理及其在实际开发中的应用。文章通过实例演示如何有效地利用这些工具来编写高效、可维护的并发程序,旨在帮助读者理解并掌握Go语言在处理并发任务时的强大能力。 ####
|
2月前
|
存储 安全 Go
Go 语言以其高效的并发编程能力著称,主要依赖于 goroutines 和 channels 两大核心机制
Go 语言以其高效的并发编程能力著称,主要依赖于 goroutines 和 channels 两大核心机制。本文介绍了这两者的概念、用法及如何结合使用,实现任务的高效并发执行与数据的安全传递,强调了并发编程中的注意事项,旨在帮助开发者更好地掌握 Go 语言的并发编程技巧。
40 2
|
2月前
|
安全 Go 调度
Go语言中的并发编程:掌握goroutines和channels
在现代软件开发中,并发编程已经成为不可或缺的一部分。Go语言以其简洁的语法和强大的并发特性,成为了开发者的首选之一。本文将深入探讨Go语言中的两个核心概念——goroutines和channels,并通过实际代码示例展示如何使用它们来实现高效的并发处理。无论你是初学者还是有经验的开发者,通过本文的学习,你将能够更好地理解和应用Go语言的并发机制,提升你的编程技能。