golang 协程 (goroutine) 与通道 (channel)

golang的协程和通道,之前就看过了,一直没有很好的理解,所以一直也没记录,今天看书,看到有一个总结的章节,里面记录了一些注意事项,因此写个文档,记录一下,避免以后自己忘了或者是找不见资料

顺便吐槽下公司的业务,自己负责的业务能啥也不知道,开发完了给他们上线了,完事还问你,这个为什么会这样,这不是你要求的吗?UAT的时候业务全程参加,都看过了,没问题才上线,过了一个月尽然能忘得一干二净。

出于性能考虑的建议:
实践经验表明,为了使并行运算获得高于串行运算的效率,在协程内部完成的工作量,必须远远高于协程的创建和相互来回通信的开销。

出于性能考虑建议使用带缓存的通道:
使用带缓存的通道可以很轻易成倍提高它的吞吐量,某些场景其性能可以提高至 10 倍甚至更多。通过调整通道的容量,甚至可以尝试着更进一步的优化其性能。

限制一个通道的数据数量并将它们封装成一个数组:
如果使用通道传递大量单独的数据,那么通道将变成性能瓶颈。然而,将数据块打包封装成数组,在接收端解压数据时,性能可以提高至 10 倍。

现在创建一个带缓存的通道:ch := make(chan type,buf)
(1)如何使用 for 或者 for-range 遍历一个通道:(尽量使用这种或者是跟select配合使用)

这种其实就是一个for循环遍历通道,但是golang的机制,这里会自动监测通道是否关闭,而不需要开发二次判断通道是否关闭
但是这里有个坑需要注意,会有死锁的问题,因为你的通道中没有数据的时候,for range ch 会发生阻塞,但是无法解除阻塞,发生死锁

for v := range ch {// do something with v
}

(2)如何检测一个通道 ch 是否关闭:

//read channel until it closes or error-condition
for {if input, open := <-ch; !open {// 这里!open,就是表示通道已经被关了,break跳出循环,不从通道里面获取数据了break}fmt.Printf("%s", input)
}

(3)如何通过一个通道让主程序等待直到协程完成(信号量模式):如果希望程序一直阻塞,在匿名函数中省略 ch <- 1 即可。

ch := make(chan int) // Allocate a channel.
// Start something in a goroutine; when it completes, signal on the channel.
go func() {// doSomethingch <- 1 // Send a signal; value does not matter.
}()
doSomethingElseForAWhile()
<-ch // Wait for goroutine to finish; discard sent value.
func compute(ch chan int){ch <- someComputation() // when it completes, signal on the channel.
}func main(){ch := make(chan int) 	// allocate a channel.go compute(ch)		// start something in a goroutinesdoSomethingElseForAWhile()result := <- ch
}

(4)通道的工厂模板:以下函数是一个通道工厂,启动一个匿名函数作为协程以生产通道:

func pump() chan int {ch := make(chan int)go func() {for i := 0; ; i++ {ch <- i}}()return ch
}

(5)通道迭代器模板:

func (c *container) Iter () <- chan item {ch := make(chan item)go func () {for i:= 0; i < c.Len(); i++{	// or use a for-range loopch <- c.items[i]}} ()return ch
}
for x := range container.Iter() { ... }

(6)如何限制并发处理请求的数量

package mainconst MAXREQS = 50var sem = make(chan int, MAXREQS)type Request struct {a, b   intreplyc chan int
}func process(r *Request) {// do something
}func handle(r *Request) {sem <- 1 // doesn't matter what we put in itprocess(r)<-sem // one empty place in the buffer: the next request can start
}func server(service chan *Request) {for {request := <-servicego handle(request)}
}func main() {service := make(chan *Request)go server(service)
}

(7)如何在多核CPU上实现并行计算:

func DoAll(){sem := make(chan int, NCPU) // Buffering optional but sensiblefor i := 0; i < NCPU; i++ {go DoPart(sem)}// Drain the channel sem, waiting for NCPU tasks to completefor i := 0; i < NCPU; i++ {<-sem // wait for one task to complete}// All done.
}func DoPart(sem chan int) {// do the part of the computationsem <-1 // signal that this piece is done
}func main() {runtime.GOMAXPROCS(NCPU) // runtime.GOMAXPROCS = NCPUDoAll()
}

(8)如何终止一个协程:runtime.Goexit()

(9)简单的超时模板:

timeout := make(chan bool, 1)
go func() {time.Sleep(1e9) // one second  timeout <- true
}()
select {case <-ch:// a read from ch has occurredcase <-timeout:// the read from ch has timed out
}

(10)如何使用输入通道和输出通道代替锁:

func Worker(in, out chan *Task) {for {t := <-inprocess(t)out <- t}
}

(11)如何在同步调用运行时间过长时将之丢弃:

// 注意缓冲大小设置为 1 是必要的,可以避免协程死锁以及确保超时的通道可以被垃圾回收。
// 此外,需要注意在有多个 case 符合条件时, select 对 case 的选择是伪随机的
// 如果代码稍作修改如下
// 则 select 语句可能不会在定时器超时信号到来时立刻选中 time.After(timeoutNs) 对应的 case
// 因此协程可能不会严格按照定时器设置的时间结束。
ch := make(chan int, 1)
go func() { for { ch <- 1 } } ()
L:
for {select {case <-ch:// do somethingcase <-time.After(timeoutNs):// call timed outbreak L}
}

(12)如何在通道中使用计时器和定时器:定时器 (Timer) 结构体和计时器 (Ticker) 结构体

package mainimport ("fmt""time"
)func main() {tick := time.Tick(1e8)boom := time.After(5e8)for {select {case <-tick:fmt.Println("tick.")case <-boom:fmt.Println("BOOM!")returndefault:fmt.Println("    .")time.Sleep(5e7)}}
}

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