Go語言Goroutinue和管道效率詳解
goroutinue基本介紹
進(jìn)程和線程說明
- 進(jìn)程介紹程序在操作系統(tǒng)中的一次執(zhí)行過程,是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位
- 線程只是進(jìn)程的一個執(zhí)行實例或流程,是程序執(zhí)行的最小單元
- 一個進(jìn)程可以有多個線程,但是一個線程只能對應(yīng)一個進(jìn)程
- 同一個進(jìn)程中的多個線程可以并發(fā)執(zhí)行
- 程序:運行起來的應(yīng)用程序就稱為進(jìn)程,也就是當(dāng)程序不運行的時候我們稱為程序,當(dāng)程序運行起來他就是一個進(jìn)程,通俗的理解就是不運行的時候是程序,運行起來就是進(jìn)程。程序只有一個,但是進(jìn)程有多個
并發(fā)和并行
- 并發(fā):多個任務(wù)依次執(zhí)行,執(zhí)行過程中多個任務(wù)可以替換執(zhí)行,在某一個時刻是一個任務(wù)在執(zhí)行,但是在某個時間段內(nèi)是多個任務(wù)在執(zhí)行。
- 并行:多個任務(wù)沒有順序,同時執(zhí)行,最終的執(zhí)行結(jié)果跟耗時最長的任務(wù)有關(guān)
- 串行:多個任務(wù)依次執(zhí)行,上一個任務(wù)沒有完成時不能執(zhí)行后續(xù)的任務(wù),最明顯的同步執(zhí)行過程
同步和異步
- 同步:描述的就是串行執(zhí)行過程,多個任務(wù)按照順序依次執(zhí)行的過程
- 異步:描述的就是并發(fā)和并行的過程,就是多個任務(wù)在一個時間段內(nèi)同時執(zhí)行,每個任務(wù)都不會等待其他任務(wù)執(zhí)行完成后執(zhí)行
Go協(xié)程和Go主線程
Go主線程:一個Go線程上,可以起多個協(xié)程,協(xié)程是輕量級的線程
go協(xié)程特點
- 有獨立的棧空間
- 共享程序堆空間
- 調(diào)度由用戶控制
- 協(xié)程是輕量級的線程
goroutinue基本使用
實驗代碼
package main import ( "fmt" "runtime" "strconv" "time" ) func main() { //編寫一個函數(shù),每隔1s輸出"hello,world" //要求主線程和gorutine同時執(zhí)行 go test() //在主線程中,開啟一個goroutine,該協(xié)程每隔1s輸出"hello,world" for i:=1;i<=10 ; i++ { fmt.Println("main() hello world", strconv.Itoa(i)) time.Sleep(time.Second) } //查詢Golang運行的cpu數(shù) fmt.Println(runtime.NumCPU()) //4 //設(shè)置Golang運行的cpu數(shù) //runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()-1) //3 } func test(){ for i:=1;i<=10 ; i++ { fmt.Println("test() hello world",strconv.Itoa(i)) time.Sleep(time.Second) } }
效果圖
執(zhí)行流程圖
goroutinue的調(diào)度模型
MPG
MPG運行狀態(tài)1
MPG運行狀態(tài)2
管道(channel)
不同協(xié)程之間如何通訊
- 全局變量加鎖同步
- channel
使用全局變量加鎖同步改進(jìn)程序
- 因為沒有對全局變量加鎖,因此會出現(xiàn)資源奪取問題,代碼會出現(xiàn)錯誤,提示concurrent map writes
- 加入互斥鎖
全局變量加鎖同步缺陷
- 主線程在等待所有g(shù)oroutine全部完成的時間很難確定
- 如果主線程休眠時間長了,會加長等待時間,如果等待時間短了,可能還有g(shù)oroutine處于工作狀態(tài),這時也會隨著主線程的結(jié)束而結(jié)束
- 不利于多個協(xié)程對全局變量的讀寫操作
管道基本介紹
- 管道本質(zhì)介紹一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-隊列
- 數(shù)據(jù)是先進(jìn)先出
- 線程安全,無需加鎖
- 管道有類型
管道基本使用 聲明和定義
管道關(guān)閉和遍歷
關(guān)閉
使用內(nèi)置函數(shù)close可以關(guān)閉channel,關(guān)閉后,就不能寫入數(shù)據(jù),但可讀
遍歷
- 在使用for--range遍歷時,如果channel沒有關(guān)閉,則回出現(xiàn)deadlock錯誤
- 在使用for--range遍歷時,如果channel已經(jīng)關(guān)閉,則會正常遍歷數(shù)據(jù)
代碼
package main import "fmt" func main() { //定義管道 var intChan chan int intChan =make(chan int,3) //寫入數(shù)據(jù) intChan<-10 intChan<-20 intChan<-30 //遍歷 close(intChan) //關(guān)閉管道 for value := range intChan { fmt.Printf("%d\t",value) //10 20 30 } }
管道注意事項
-`channel可以聲明為只讀,或者只寫性質(zhì)
- 使用select可以解決從管道取數(shù)據(jù)的阻塞問題
- goroutine中使用recover,解決協(xié)程中出現(xiàn)panic,導(dǎo)致程序崩潰問題
綜合案例
package main import "fmt" func main() { numChan := make(chan int, 2000) resChan := make(chan int, 2000) exitChan := make(chan bool, 8) go putNum(numChan) //存放數(shù)據(jù) //開啟八個協(xié)程 for i := 0; i < 8; i++ { go add(numChan, resChan, exitChan) } go func() { for i:=0;i<8 ;i++ { <-exitChan } close(resChan) }() for i := 1; i <=2000 ; i++ { fmt.Printf("resChan[%d]=%d\n", i, <-resChan) } } func putNum(numChan chan int) { for i := 1; i <= 2000; i++ { numChan <- i } close(numChan) } func add(numChan chan int, resChan chan int, exitChan chan bool) { for { n,ok := <-numChan if !ok{ break } res := 0 for i := 1; i <= n; i++ { res += i } resChan <- res } exitChan<-true }
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