用go语言实现一个有界协程池

写在文章开头

本篇文章算是对go语言系列的一个收尾，通过go语言实现一个实现一个简单的有界协程池。

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Hi，我是 sharkChili ，是个不断在硬核技术上作死的 java coder ，是 CSDN的博客专家 ，也是开源项目 Java Guide 的维护者之一，熟悉 Java 也会一点 Go ，偶尔也会在 C源码 边缘徘徊。写过很多有意思的技术博客，也还在研究并输出技术的路上，希望我的文章对你有帮助，非常欢迎你关注我的公众号： 写代码的SharkChili 。

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详解go语言协程池的实现

整体交互流程设计

我们希望创建一个协程池，该协程池大小由用户决定，主协程不断生产任务并投递到channel中，协程池收到任务后，如果发现没有对应处理的协程worker则创建一个协程并处理传入的任务，反之这些任务就会有序得等待协程有序调度执行：

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定义worker

基于上图我们给出worker的接口定义，按照我们的实现每一个任务都是一个worker，协程池的协程可以从channel中得到对应的Worker 并执行其Task方法：

type Worker interface {Task()
}

声明协程池

基于worker我们封装一个worker池，也就是本文提到的协程池，可以看到该Pool有一个worker的通道用于存放主协程投递进来的任务，而wg则用于控制协程的生命周期，这一点我们会在后续的工作代码中详尽说明:

type Pool struct {//记录主协程投递的任务work chan Worker//控制工作协程的生命周期wg   sync.WaitGroup
}

创建协程池

有了协程池的定义之后，我们就可以编写协程池的，可以看到我们可以通过入参决定channel和协程的大小，通过传入maxGoroutines 设置wg的大小，当协程都没有任务执行时，才会调用wg的Done方法，确保所有任务执行完成后，主协程才能退出：

func New(maxGoroutines int) *Pool {//创建指定协程数的channelp := Pool{work: make(chan Worker, maxGoroutines),}//基于协程数创建倒计时门闩p.wg.Add(maxGoroutines)//创建maxGoroutines个协程获取channel的任务执行for i := 0; i < maxGoroutines; i++ {go func() {for w := range p.work {w.DoTask()}//任务执行完成且channel关闭之后，按下倒计时门闩p.wg.Done()}()}//返回pool的指针return &p
}

投递任务

当我们需要投递任务时，就可以将自实现的worker投递到channle中：

func (p *Pool) Run(w Worker) {//将任务w投递到channel中p.work <- w
}

关闭协程池

最后我们给出关于协程池关闭的实现，其逻辑比较简单:

关闭channel不再接受新任务。
调用waitGroup的Wait方法等待所有协程执行完再返回。

func (p *Pool) ShutDown() {close(p.work)p.wg.Wait()
}

测试代码

最后我们给出本文的测试代码，使用示例比较简单：

定义一个姓名切片，作为测试数据。
创建一个名为namePrinter 的结构体，内部包含name属性，该结构体会继承Worker实现打印姓名的Task方法。
创建一个channel和协程大小都为2的Pool。
通过多协程循环遍历name切片并将其封装成namePrinter投递到chanel中。
协程池的协程消费这些打印姓名的任务。
调用shutDown方法等待协程池内部协程工作完成后退出主协程。

// 创建一个测试用的姓名切片
var names = []string{"user.go-1","user.go-2","user.go-3","user.go-4","user.go-5",
}// 实现worker接口 打印姓名
type namePrinter struct {name string
}func (n *namePrinter) Task() {fmt.Println(n.name)time.Sleep(time.Second)
}func main() {//创建还有两个协程的poolp := work.New(2)//创建main协程的倒计时门闩var wg sync.WaitGroupwg.Add(100 * len(names))//多协程投递任务到poolfor i := 0; i < 100; i++ {for _, name := range names {np := namePrinter{name: name,}go func() {p.Run(&np)wg.Done()}()}}//等待任务投递完成wg.Wait()fmt.Println("执行结束，关闭pool")p.ShutDown()}

小结

自此，本文基于go语言的并发技术实现了一个简单的协程池，希望对你有所帮助。而go语言系列也到此告一段落。

我是 sharkchili ，CSDN Java 领域博客专家，开源项目—JavaGuide contributor，我想写一些有意思的东西，希望对你有帮助，如果你想实时收到我写的硬核的文章也欢迎你关注我的公众号： 写代码的SharkChili 。
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