使goroutine同步的方法总结
前言:
在前面并发性能对比的文章中,我们可以看到Golang处理大并发的能力十分强劲,而且开发也特别方便,只需要用go关键字即可开启一个新的协程。
但当多个goroutine同时进行处理的时候,就会遇到同时抢占一个资源的情况(并发都会遇到的问题),所以我们希望某个goroutine等待另一个goroutine处理完某一个步骤之后才能继续。sync包就是为了让goroutine同步而出现的。当然还可以使用channel实现,这个后面会介绍到。
锁:
锁有两种:互斥锁(mutex)和读写锁(RWMutex)
互斥锁: 当数据被加锁了之后,除次外的其他协程不能对数据进行读操作和写操作。 这个当然能解决并发程序对资源的操作。但是,效率上是个问题,因为当加锁后,其他协程只有等到解锁后才能对数据进行读写操作。
读写锁: 读数据的时候上读锁,写数据的时候上写锁。有写锁的时候,数据不可读不可写。有读锁的时候,数据可读,不可写。
两种锁的使用方式相同,这里就只列出互斥锁的代码:
1package main
2
3import (
4 "sync"
5 "time"
6 "fmt"
7)
8
9var num = 0
10
11func main () {
12 mu := &sync.Mutex{}
13 for i:=0;i<10000;i++ {
14 go func(){
15 mu.Lock()
16 defer mu.Unlock()
17 num += 1
18 }()
19 }
20 time.Sleep(time.Second)
21 fmt.Println("num:", num) // 如果不加锁这里的num的值会是一个随机数而不是10000
22}
Once:
有的时候,我们启动多个相同goroutine,但是里面的某个操作我只希望被执行一次,这个时候Once就上场了。
1package
1package
2
3
4import (
5 "fmt"
6 "sync"
7 "time"
8)
9
10func main() {
11 var once sync.Once
12 one := func() {
13 fmt.Println("just once")
14 }
15
16 for i := 0; i < 10; i++ {
17 go func(a int) {
18 once.Do(one) // 只是被执行一次
19 }(i)
20 }
21 time.Sleep(time.Millisecond*200)
22}
WaitGroup:
当某个操作或是某个goroutine需要等待一批goroutine执行完毕以后才继续执行,那么这种多线程(go里面说的线程就是goroutine)等待的问题就可以使用WaitGroup了。
代码如下:
1package main
2
3import (
4 "sync"
5 "fmt"
6 "time"
7)
8
9var waitGroup sync.WaitGroup
10
11func main () {
12 for i := 0; i < 10; i++ {
13 waitGroup.Add(1) // 添加需要等待goroutine的数量
14 go func() {
15 fmt.Println("hehe")
16 time.Sleep(time.Second)
17 waitGroup.Done() // 减少需要等待goroutine的数量 相当于Add(-1)
18 } ()
19 }
20
21 waitGroup.Wait() // 执行阻塞,直到所有的需要等待的goroutine数量变成0
22 fmt.Println("over")
23}
Cond:
sync.Cond是用来控制某个条件下,goroutine进入等待时期,等待信号到来,然后重新启动。
代码如下:
1package main
2
3import (
4 "fmt"
5 "sync"
6 "time"
7)
8var locker = new(sync.Mutex)
9var cond = sync.NewCond(locker)
10
11func test(x int) {
12 cond.L.Lock() //获取锁
13 cond.Wait()//等待通知 暂时阻塞
14 fmt.Println(x)
15 time.Sleep(time.Second * 1)
16 cond.L.Unlock()//释放锁
17}
18func main() {
19 for i := 0; i < 40; i++ {
20 go test(i)
21 }
22 fmt.Println("start all")
23 time.Sleep(time.Second * 3)
24 fmt.Println("signal1")
25 cond.Signal() // 下发一个通知随机给已经获取锁的goroutine
26 time.Sleep(time.Second * 3)
27 fmt.Println("signal2")
28 cond.Signal()// 下发第二个通知随机给已经获取锁的goroutine
29 time.Sleep(time.Second * 1) // 在广播之前要等一会,让所有线程都在wait状态
30 fmt.Println("broadcast")
31 cond.Broadcast()//下发广播给所有等待的goroutine
32 time.Sleep(time.Second * 60)
33}
上面代码有几个要点要特别说明一下:
1. 每个Cond都必须有个与之关联的锁 // 见第9行
2. 协程方法里面一开始/结束都必须加/解锁 // 见第12行和16行
3. cond.Wait()时会自动解锁,当被唤醒时,又会加上锁。所以第2点提到必须加/解锁。
Channel
channel不仅可以用来goroutine之间的通信,也可以使goroutine同步完成协作。这点主要基于从channel取数据的时候,会阻塞当前goroutine这个特性。示例代码如下:
1package main
2
3import (
4 "fmt"
5 "time"
6)
7
8
9var chan1 = make(chan string, 512)
10
11var arr1 = []string{"qq","ww","ee","rr","tt"}
12
13func chanTest1() {
14 for _, v := range arr1 {
15 chan1 <- v
16 }
17 close(chan1) // 关闭channel
18}
19
20func chanTest2() {
21 for {
22 getStr, ok := <- chan1 // 阻塞,直到chan1里面有数据
23 if !ok { // 判断channel是否关闭或者为空
24 return
25 }
26 fmt.Println(getStr) // 按数组顺序内容输出
27 }
28}
29
30func main () {
31 go chanTest1()
32 go chanTest2()
33
34 time.Sleep(time.Millisecond*200)
35}
原文发布时间为:2018-10-8
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