在Go語言中三種管理Concurrency的方式

猿友 2020-08-12 10:51:10 瀏覽數(shù) (2749)

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相信大家踏入Go語言的世界，肯定是被強大的并發(fā)（Concurrency）所吸引，Go語言用最簡單的關鍵字go就可以將任務丟到后臺處理，但是開發(fā)者怎么有效率的控制并發(fā)，這是入門Go語言必學的技能，本章會介紹幾種方式來帶大家認識并發(fā)，而這三種方式分別對應到三個不同的名詞：WaitGroup，Channel，及 Context。下面用簡單的范例帶大家了解。

WaitGroup

先來了解有什么情境需要使用到 WaitGroup，假設您有兩臺機器需要同時上傳最新的代碼，兩臺機器分別上傳完成后，才能執(zhí)行最后的重啟步驟。就像是把一個工作同時拆成好幾份同時一起做，可以減少時間，但是最后需要等到全部做完，才能執(zhí)行下一步，這時候就需要用到 WaitGroup 才能做到。

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package main


import (
    "fmt"
    "sync"
)


func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    i := 0
    wg.Add(3) //task count wait to do
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task1
        fmt.Println("goroutine 1 done")
        i++
    }()
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task2
        fmt.Println("goroutine 2 done")
        i++
    }()
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task3
        fmt.Println("goroutine 3 done")
        i++
    }()
    wg.Wait() // wait for tasks to be done
    fmt.Println("all goroutine done")
    fmt.Println(i)
}

Channel

另外一種實際的案例就是，我們需要主動通知一個 Goroutine 進行停止的動作。換句話說，當 App 啟動時，會在后臺跑一些監(jiān)控程序，而當整個 App 需要停止前，需要發(fā)個 Notification 給后臺的監(jiān)控程序，將其先停止，這時候就需要用到 Channel 來通知?？聪孪旅孢@個例子：

package main


import (
    "fmt"
    "time"
)


func main() {
    exit := make(chan bool)
    go func() {
        for {
            select {
            case <-exit:
                fmt.Println("Exit")
                return
            case <-time.After(2 * time.Second):
                fmt.Println("Monitoring")
            }
        }
    }()
    time.Sleep(5 * time.Second)
    fmt.Println("Notify Exit")
    exit <- true //keep main goroutine alive
    time.Sleep(5 * time.Second)
}

上面的例子可以發(fā)現(xiàn)，用了一個 Gogourtine 和 Channel 來控制。可以想像當后臺有無數(shù)個 Goroutine 的時候，我們就需要用多個 Channel 才能進行控制，也許 Goroutine 內又會產(chǎn)生 Goroutine，開發(fā)者這時候就會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無法單純使用 Channel 來控制多個 Goroutine 了。這時候解決方式會是傳遞 Context。

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Context

大家可以想像，今天有一個后臺任務 A，A 任務又產(chǎn)生了 B 任務，B 任務又產(chǎn)生了 C 任務，也就是可以按照此模式一直產(chǎn)生下去，假設中途我們需要停止 A 任務，而 A 又必須告訴 B 及 C 要一起停止，這時候通過 context 方式是最快的了。

package main


import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)


func foo(ctx context.Context, name string) {
    go bar(ctx, name) // A calls B
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "A Exit")
            return
        case <-time.After(1 * time.Second):
            fmt.Println(name, "A do something")
        }
    }
}


func bar(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "B Exit")
            return
        case <-time.After(2 * time.Second):
            fmt.Println(name, "B do something")
        }
    }
}


func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go foo(ctx, "FooBar")
    fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
    time.Sleep(5 * time.Second)
    cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal  time.Sleep(3 * time.Second)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

package main


import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)


func foo(ctx context.Context, name string) {
    go bar(ctx, name) // A calls B
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "A Exit")
            return
        case <-time.After(1 * time.Second):
            fmt.Println(name, "A do something")
        }
    }
}


func bar(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "B Exit")
            return
        case <-time.After(2 * time.Second):
            fmt.Println(name, "B do something")
        }
    }
}


func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go foo(ctx, "FooBar")
    fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
    time.Sleep(5 * time.Second)
    cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal  time.Sleep(3 * time.Second)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

大家可以把 context 想成是一個 controller，可以隨時控制不確定個數(shù)的 Goroutine，由上往下，只要宣告context.WithCancel后，再任意時間點都可以通過cancel()來停止整個后臺服務。實際案例會用在當 App 需要重新啟動時，要先通知全部 goroutine 停止，正常停止后，才會重新啟動 App。

（推薦微課：Go微課）

總結

根據(jù)不同的情境跟狀況來選擇不同的方式，做一個總結：

WaitGroup：需要將單一個工作分解成多個子任務，等到全部完成后，才能進行下一步，這時候用 WaitGroup 最適合了
Channel + Select：Channel 只能用在比較單純的 Goroutine 情況下，如果要管理多個 Goroutine，建議還是走 context 會比較適合
Context：如果您想一次控制全部的 Goroutine，相信用 context 會是最適合不過的，當然 context 不只有這特性，詳細可以參考『用 10 分鐘了解 Go 語言 context package 使用場景及介紹』

以上就是關于Go 語言中管理 Concurrency 的三種方式的相關介紹了，希望對大家有所幫助。

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