之前用 go 寫一個小工具的時候, 用到了多個協程之間的通信, 當時隨手查了查, 結果查出來一大坨, 簡單記錄一下. golang中多個協程之間是如何進行通信及數據同步的嘞.
共享變量
一個最簡單, 最容易想到的, 就是通過全局變量的方式, 多個協程讀寫同一個變量. 但對同一個變量的更改, 就不得不加鎖了, 否則極易引發數據問題. 一般系統庫都提供基本的鎖, go 也提供了.
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var num = 0
// 互斥鎖
var mutex = sync.Mutex{}
// 讀寫鎖
var rwMutex = sync.RWMutex{}
func main() {
for i := 0; i < 100; i++ {
go incrNum()
}
time.Sleep(2)
fmt.Println(num)
}
func incrNum() {
mutex.Lock()
num = num + 1
mutex.Unlock()
}
僅執行一次
當查詢鎖查到sync這個模塊時, 發現它下面的對象並沒有幾個, 都是針對協程同步的各個方面給出的解決方案. 所以我就一個一個看文檔試了試.
當你需要對環境, 連接池等等資源進行初始化時, 這種操作只需要執行一次, 這時候就需要它了. sync.Once對象可以保證僅執行一次. 和 init 方法有些類似, 不過 init 方法是在模塊首次加載時執行, 而sync.Once是在首次調用時執行. (其實現就是一個計數器加一個互斥鎖)
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var num = 0
var once = sync.Once{}
func main() {
for i := 0; i < 100; i++ {
go once.Do(incrNum)
}
time.Sleep(2)
fmt.Println(num)
}
func incrNum() {
num = num + 1
}
等待其他協程處理
某個協程需要等第一階段的所有協程處理完畢, 才能開始執行第二階段. 這個時候, 等待其他協程就可以通過sync.WaitGroup 來實現. (當然, 也可以通過一個共享計數器變量來實現).
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitGroup = sync.WaitGroup{}
func main() {
for i := 0; i < 100; i++ {
go incrNum()
}
// 等待其他協程處理完畢(共享變量爲0)
waitGroup.Wait()
fmt.Println("don")
}
func incrNum() {
// 增加需要等待的協程數量(共享變量+1)
waitGroup.Add(1)
// do something
// 標記當前協程處理完成(共享變量-1)
waitGroup.Done()
}
消息通知
多個協程啓動時, 等待某個命令到來時執行命令, 喚醒等待協程. go 對此類操作也進行了處理, 感覺好貼心哦. 但是經過測試, 即使沒有空閒的協程, 喚醒命令同樣能夠發出去, 所以需要注意一下.
package main
import (
"sync"
)
var mutex = &sync.Mutex{}
var cond = sync.NewCond(mutex)
func main() {
for i := 0; i < 100; i++ {
go incrNum()
}
// 發送命令給一個隨機獲得鎖的協程
cond.Signal()
// 發送命令給所有獲得鎖的協程
cond.Broadcast()
}
func incrNum() {
// 獲取鎖, 標識當前協程可以處理命令
cond.L.Lock()
// 可添加退出執行命令隊列的條件
for true {
// 等待命令
cond.Wait()
// do something
}
// 釋放鎖, 標記命令處理完畢, 退出協程
cond.L.Unlock()
}
多協程 map
普通的 map 在多協程操作時, 是不支持併發寫入的. go貼心的給封裝了支持併發寫入的map. 同時也提供了針對map的基本操作.
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var m = sync.Map{}
func main() {
for i := 0; i < 100; i++ {
go func() {
m.Store("1", 1)
}()
}
time.Sleep(time.Second * 2)
// 遍歷 map
m.Range(func(key, value interface{}) bool {
// 返回 false 結束遍歷
return true
})
// 讀取變量, 若不存在則設置
m.LoadOrStore("1", 3)
// 刪除 key
m.Delete("1")
// 讀取變量
load, _ := m.Load("1")
fmt.Println(load)
}
多協程對象池
對於數據庫連接池應該並不陌生. 而sync.Pool對象是go封裝的協程安全的對象池. 對象池的使用十分簡單, 存/取
package main
import (
"sync"
)
var p = sync.Pool{
// 當池子中沒有對象了, 用於創建新對象
New: func() interface {}{
return "3"
},
}
func main() {
// 從池子中獲取一個對象
r := p.Get()
// 用完後將對象放回池子中
p.Put(r)
}
sync 簡單總結
針對go系統的sync模塊, 提供的基礎功能如下:
- 互斥鎖
Mutex - 讀寫鎖
RWMutex - 函數單次執行
Once - 協程執行等待
WaitGroup - 協程消息通知
Cond - 多協程 map
Map - 多協程對象池
Pool
幾個都簡單試過之後, 發現sync模塊針對常用的幾個多協程工具進行了封裝, 想來可以基本滿足日常使用了.
終極通信-channel
channel是一個協程安全的通信管道, 簡單理解爲數據從一側放入, 從另一側拿出. 這玩意感覺能玩出花來, 還不太理解, 留到國慶研究.