Go语言学习笔记(七)杀手锏 Goroutine + Channel

简介:

加 Golang学习 QQ群共同学习进步成家立业工作 ^-^ 群号:96933959

Goroutine

Go语言的主要的功能在于令人简易使用的并行设计,这个方法叫做Goroutine,通过Goroutine能够让你的程序以异步的方式运行,而不需要担心一个函数导致程序中断,因此Go语言也非常地适合网络服务。

我们通过go让其中一个函数同步运行,如此就不需要等待该函数运行完后才能运行下一个函数。

func main() {
    // 通过 `go`,我们可以把这个函数异步执行,这样就不会阻塞往下执行。
    go loop()
    // 执行 Other
}

Goroutine是类似线程的概念(但Goroutine并不是线程)。线程属于系统层面,通常来说创建一个新的线程会消耗较多的资源且管理不易。而 Goroutine就像轻量级的线程,但我们称其为并发,一个Go程序可以运行超过数万个 Goroutine,并且这些性能都是原生级的,随时都能够关闭、结束。一个核心里面可以有多个Goroutine,通过GOMAXPROCS参数你能够限制Gorotuine可以占用几个系统线程来避免失控。

在内置的官方包中也不时能够看见Goroutine的应用,像是net/http中用来监听网络服务的函数实际上是创建一个不断运行循环的Goroutine。

 

设置同时执行的cpu数(GOMAXPROCS)

GOMAXPROCS 在调度程序优化后会去掉,默认用系统所有资源。

func main() {
    num := runtime.NumCPU()    //本地机器的逻辑CPU个数
    runtime.GOMAXPROCS(num)    //设置可同时执行的最大CPU数,并返回先前的设置
    fmt.Println(num)
}

 

Goroutine中使用recover

应用场景,如果某个goroutine panic了,而且这个goroutine里面没有捕获(recover),那么整个进程就会挂掉。所以,好的习惯是每当go产生一个goroutine,就需要写下recover。

复制代码
var (
    domainSyncChan = make(chan int, 10)
)

func domainPut(num int) {
    defer func() {
        err := recover()
        if err != nil {
            fmt.Println("error to chan put.")
        }
    }()
    domainSyncChan <- num
    
    panic("error....")
}

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        domainName := i
        go domainPut(domainName)
    }
    time.Sleep(time.Second * 2)
}
复制代码

 

Goroutine 栗子

复制代码
package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

var (
    m    = make(map[int]uint64)
    lock sync.Mutex //申明一个互斥锁
)

type task struct {
    n int
}

func calc(t *task) {
    defer func() {
        err := recover()
        if err != nil {
            fmt.Println("error...")
            return
        }
    }()

    var sum uint64
    sum = 1
    for i := 1; i < t.n; i++ {
        sum *= uint64(i)
    }

    lock.Lock() //写全局数据加互斥锁
    m[t.n] = sum
    lock.Unlock() //解锁
}

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        t := &task{n: i}
        go calc(t) // Goroutine来执行任务
    }

    time.Sleep(time.Second) // Goroutine异步,所以等一秒到任务完成

    lock.Lock() //读全局数据加锁
    for k, v := range m {
        fmt.Printf("%d! = %v\n", k, v)
    }
    fmt.Println(len(m))
    lock.Unlock() //解锁
}
复制代码

 

Goroutine 栗子(等待所有任务退出主程序再退出)

复制代码
package main

import (
    "sync"
    "fmt"
    "time"
)

func calc(w *sync.WaitGroup, i int)  {
    fmt.Println("calc: ", i)
    time.Sleep(time.Second)
    w.Done()
}

func main()  {
    wg := sync.WaitGroup{}
    for i:=0; i<10; i++ {
        wg.Add(1)
        go calc(&wg, i)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("all goroutine finish")
}
复制代码

 

Channel

channel,管道、队列,先进先出,用来异步传递数据。channel加上goroutine,就形成了一种既简单又强大的请求处理模型,使高并发和线程同步之间代码的编写变得异常简单。

线程安全,多个goroutine同时访问,不需要加锁。

channel是有类型的,一个整数的channel只能存放整数。

channel使用

//chan申明
var userChan chan interface{}          // chan里面放interface类型
userChan = make(chan interface{}, 10)  // make初始化,大小为10

var readOnlyChan <-chan int            // 只读chan
var writeOnlyChan chan<- int           // 只写chan
//chan放取数据
userChan <- "nick"
name := <- userChan
name, ok := <- userChan
//关闭chan
intChan := make(chan int, 1)
intChan <- 9
close(intChan)
复制代码
// range chan
intChan := make(chan int, 10)
for i := 0; i < 10; i++ {
    intChan <- i
}
close(intChan)

for v := range intChan {
    fmt.Println(v)
}
复制代码

  

放入chan数据个数超过初始化指定大小会怎样?

userChan := make(chan interface{})
userChan <- "nick"
// 错误!fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
// 开启race会一直阻塞

开启一个goroutine来放入初始化未指定大小的chan不会报错。

即放即走,在等放入时有来拿数据的,就直接拿走。

userChan := make(chan interface{})
go func() {
    userChan <- "nick"
}()
name := <- userChan
复制代码
userChan := make(chan interface{})
go func() {
    for {
        userChan <- "nick"
    }
}()
for {
    name := <- userChan
    fmt.Println(name)
    time.Sleep(time.Millisecond)
}
复制代码

 

chan关闭与不关闭

关闭chan后再放入数据会 panic: send on closed channel。

chan不关闭取超数据的情况会报 deadlock

复制代码
func main() {
    intChan := make(chan int, 10)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        intChan <- i
    }
    for {
        //十次后 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
        i := <- intChan
        fmt.Println(i)
        time.Sleep(time.Second)
    }
}
复制代码

chan关闭的情况取超出值为类型默认值,如int为0

复制代码
func main() {
    intChan := make(chan int, 10)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        intChan <- i
    }
    close(intChan)

    for {
        i := <- intChan
        //十次后i值都为0,不报错
        time.Sleep(time.Second)
        fmt.Println(i)
    }
}
复制代码

判断chan是否取完

复制代码
func main() {
    intChan := make(chan int, 10)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        intChan <- i
    }
    close(intChan)

    for {
        i, ok := <- intChan
        if !ok {
            fmt.Println("channel is close.")
            return
        }
        fmt.Println(i)
    }
}
复制代码

 

channel 栗子

栗子一

复制代码
func sendData(ch chan<- string) {
    ch <- "go"
    ch <- "java"
    ch <- "c"
    ch <- "c++"
    ch <- "python"
    close(ch)
}

func getData(ch <-chan string, chColse chan bool) {
    for {
        str, ok := <-ch
        if !ok {
            fmt.Println("chan is close.")
            break
        }
        fmt.Println(str)
    }
    chColse <- true
}

func main() {
    ch := make(chan string, 10)
    chColse := make(chan bool, 1)
    go sendData(ch)
    go getData(ch, chColse)
    <-chColse
    close(chColse)
}
复制代码

 

栗子二:interface类型chan,取出后转化为对应类型。

复制代码
type user struct {
    Name string
}

func main() {
    userChan := make(chan interface{}, 1)

    u := user{Name: "nick"}
    userChan <- &u
    close(userChan)

    var u1 interface{}
    u1 = <-userChan

    var u2 *user
    u2, ok := u1.(*user)
    if !ok {
        fmt.Println("cant not convert.")
        return
    }
    fmt.Println(u2)
}
复制代码

 

channel 超时处理

利用select来处理chan超时。

复制代码
for {
    select {
    case v := <-chan1:
        fmt.Println(v)
    case v := <-chan2:
        fmt.Println(v)
    default:
        time.Sleep(time.Second)
        fmt.Println("timeout...")
    }
}
复制代码

time.After()定时器来做处理。

在time.After()计时器触发之前,底层计时器不会被垃圾收集器回收。

select {
case m := <-c:
    handle(m)
case <-time.After(5 * time.Minute):
    fmt.Println("timed out")
}
  定时器栗子

 

Goroutine+Channel 栗子

栗子一

多个goroutine处理任务;

等待一组channel的返回结果。

复制代码
func calc(taskChan, resChan chan int, exitChan chan bool) {
    defer func() {
        err := recover()
        if err != nil {
            fmt.Println("error...")
            return 
        }
    }()
    
    for v := range taskChan {
        // 任务处理逻辑
        flag := true
        for i := 2; i < v; i++ {
            if v%i == 0 {
                flag = false
                break
            }
        }
        if flag {
            //结果进chan
            resChan <- v
        }
    }
    //处理完进退出chan
    exitChan <- true
}

func main() {
    //任务chan
    intChan := make(chan int, 1000)
    //结果chan
    resChan := make(chan int, 1000)
    //退出chan
    exitChan := make(chan bool, 8)

    go func() {
        for i := 0; i < 1000; i++ {
            intChan <- i
        }
        close(intChan)
    }()

    //启动8个goroutine做任务
    for i := 0; i < 8; i++ {
        go calc(intChan, resChan, exitChan)
    }

    go func() {
        //等所有goroutine结束
        for i := 0; i < 8; i++ {
            <-exitChan
        }
        close(resChan)
        close(exitChan)
    }()

    for v := range resChan {
        fmt.Println(v)
    }
}
复制代码

 

栗子二

等待一组channel的返回结果 sync.WaitGroup 的解决方法。

WaitGroup用于等待一组线程的结束。父线程调用Add方法来设定应等待的线程的数量。每个被等待的线程在结束时应调用Done方法。同时,主线程里可以调用Wait方法阻塞至所有线程结束。

复制代码
func merge(cs <-chan int) <-chan int {
    var wg sync.WaitGroup
    out := make(chan int)

    output := func(c <-chan int) {
        for n := range c {
            out <- n
        }
        wg.Done()
    }
    wg.Add(len(cs))

    for _, c := range cs {
        go output(c)
    }

    go func() {
        wg.Wait()
        close(out)
    }()
    return out
}
复制代码

 

相关文章
|
7天前
|
存储 JSON 监控
Viper,一个Go语言配置管理神器!
Viper 是一个功能强大的 Go 语言配置管理库,支持从多种来源读取配置,包括文件、环境变量、远程配置中心等。本文详细介绍了 Viper 的核心特性和使用方法,包括从本地 YAML 文件和 Consul 远程配置中心读取配置的示例。Viper 的多来源配置、动态配置和轻松集成特性使其成为管理复杂应用配置的理想选择。
25 2
|
5天前
|
Go 索引
go语言中的循环语句
【11月更文挑战第4天】
15 2
|
5天前
|
Go C++
go语言中的条件语句
【11月更文挑战第4天】
18 2
|
8天前
|
监控 Go API
Go语言在微服务架构中的应用实践
在微服务架构的浪潮中,Go语言以其简洁、高效和并发处理能力脱颖而出,成为构建微服务的理想选择。本文将探讨Go语言在微服务架构中的应用实践,包括Go语言的特性如何适应微服务架构的需求,以及在实际开发中如何利用Go语言的特性来提高服务的性能和可维护性。我们将通过一个具体的案例分析,展示Go语言在微服务开发中的优势,并讨论在实际应用中可能遇到的挑战和解决方案。
|
5天前
|
Go
go语言中的 跳转语句
【11月更文挑战第4天】
14 4
|
5天前
|
JSON 安全 Go
Go语言中使用JWT鉴权、Token刷新完整示例,拿去直接用!
本文介绍了如何在 Go 语言中使用 Gin 框架实现 JWT 用户认证和安全保护。JWT(JSON Web Token)是一种轻量、高效的认证与授权解决方案,特别适合微服务架构。文章详细讲解了 JWT 的基本概念、结构以及如何在 Gin 中生成、解析和刷新 JWT。通过示例代码,展示了如何在实际项目中应用 JWT,确保用户身份验证和数据安全。完整代码可在 GitHub 仓库中查看。
20 1
|
9天前
|
Go 数据处理 调度
探索Go语言的并发模型:Goroutines与Channels的协同工作
在现代编程语言中,Go语言以其独特的并发模型脱颖而出。本文将深入探讨Go语言中的Goroutines和Channels,这两种机制如何协同工作以实现高效的并发处理。我们将通过实际代码示例,展示如何在Go程序中创建和管理Goroutines,以及如何使用Channels进行Goroutines之间的通信。此外,本文还将讨论在使用这些并发工具时可能遇到的常见问题及其解决方案,旨在为Go语言开发者提供一个全面的并发编程指南。
|
7天前
|
Go 调度 开发者
探索Go语言中的并发模式:goroutine与channel
在本文中,我们将深入探讨Go语言中的核心并发特性——goroutine和channel。不同于传统的并发模型,Go语言的并发机制以其简洁性和高效性著称。本文将通过实际代码示例,展示如何利用goroutine实现轻量级的并发执行,以及如何通过channel安全地在goroutine之间传递数据。摘要部分将概述这些概念,并提示读者本文将提供哪些具体的技术洞见。
|
Go
Go简单的Goroutine示例
最简单的,接下来,会是竞争,加锁。。。 package main import ( "fmt" "runtime" "sync" ) var wg sync.WaitGroup func main() { runtime.
1092 0
|
11天前
|
JavaScript Java Go
探索Go语言在微服务架构中的优势
在微服务架构的浪潮中,Go语言以其简洁、高效和并发处理能力脱颖而出。本文将深入探讨Go语言在构建微服务时的性能优势,包括其在内存管理、网络编程、并发模型以及工具链支持方面的特点。通过对比其他流行语言,我们将揭示Go语言如何成为微服务架构中的一股清流。
103 53