Golang作爲一個實用主義的編程語言，非常注重性能，在語言特性上天然支持併發，它有多種併發模型，通過流水線模型系列文章，你會更好的使用Golang併發特性，提高你的程序性能。
這篇文章主要介紹流水線模型的流水線概念，後面文章介紹流水線模型的FAN-IN和FAN-OUT，最後介紹下如何合理的關閉流水線的協程。
Golang的併發核心思路
Golang併發核心思路是關注數據流動。數據流動的過程交給channel，數據處理的每個環節都交給goroutine，把這些流程畫起來，有始有終形成一條線，那就能構成流水線模型。
但我們先從簡單的入手。
從一個簡單的流水線入手
流水線並不是什麼新奇的概念，它能極大的提高生產效率，在當代社會流水線非常普遍，我們用的幾乎任何產品（手機、電腦、汽車、水杯），都是從流水線上生產出來的。以汽車爲例，整個汽車流水線要經過幾百個組裝點，而在某個組裝點只組裝固定的零部件，然後傳遞給下一個組裝點，最終一臺完整的汽車從流水線上生產出來。
Golang的併發模型靈感其實都來自我們生活，對軟件而言，高的生產效率就是高的性能。
在Golang中，流水線由多個階段組成，每個階段之間通過channel連接，每個節點可以由多個同時運行的goroutine組成。
從最簡單的流水線入手。下圖的流水線由3個階段組成，分別是A、B、C，A和B之間是通道aCh，B和C之間是通道bCh，A生成數據傳遞給B，B生成數據傳遞給C。
流水線中，第一個階段的協程是生產者，它們只生產數據。最後一個階段的協程是消費者，它們只消費數據。下圖中A是生成者，C是消費者，而B只是中間過程的處理者。
舉個例子，設計一個程序：計算一個整數切片中元素的平方值並把它打印出來。非併發的方式是使用for遍歷整個切片，然後計算平方，打印結果。
我們使用流水線模型實現這個簡單的功能，從流水線的角度，可以分爲3個階段：
- 遍歷切片，這是生產者。
- 計算平方值。
- 打印結果，這是消費者。
下面這段代碼：
-
producer()負責生產數據，它會把數據寫入通道，並把它寫數據的通道返回。 -
square()負責從某個通道讀數字，然後計算平方，將結果寫入通道，並把它的輸出通道返回。 -
main()負責啓動producer和square，並且還是消費者，讀取suqre的結果，並打印出來。
package main
import (
"fmt"
)
func producer(nums ...int) <-chan int {
out := make(chan int)
go func() {
defer close(out)
for _, n := range nums {
out <- n
}
}()
return out
}
func square(inCh <-chan int) <-chan int {
out := make(chan int)
go func() {
defer close(out)
for n := range inCh {
out <- n * n
}
}()
return out
}
func main() {
in := producer(1, 2, 3, 4)
ch := square(in)
// consumer
for ret := range ch {
fmt.Printf("%3d", ret)
}
fmt.Println()
}結果：
➜ awesome git:(master) ✗ go run hi.go
1 4 9 16你有沒有發現，這流水線其實是個串行的！最原始的流水線就是串行的，這種原始能讓我們掌握流水線的思路。
流水線的特點
- 每個階段把數據通過channel傳遞給下一個階段。
- 每個階段要創建1個goroutine和1個通道，這個goroutine向裏面寫數據，函數要返回這個通道。
- 有1個函數來組織流水線，我們例子中是main函數。
如果你沒了解過流水線，建議自己把以上的程序寫一遍，如果遇到問題解決了，那才真正掌握了流水線模型的思路。
下一篇，我將介紹流水線模型的FAN-IN、FAN-OUT，歡迎關注。
如果這篇文章對你有幫助，請點個贊/喜歡，讓我知道我的寫作是有價值的，感謝。