Go语言的并发模式)
1、约束
保证操作安全的方法:
- 用于共享内存的同步原语 (锁,sync.Mutex)
- 通过通信共享内存来进行同步(channel)
- 隐式并发安全: 不会发生改变的数据和受保护的数据
在并发编程中,不可变数据是理想的,它隐式的并行安全。
并发进程之间可以对相同的数据操作,但是不能修改,如果创建新数据,就需要创建所需修改的数据的新副本,可以提高开发效率和程序运行速度,使得程序临界区减少。
两种可能的约束:特定约束和词法约束
特定约束:即通过约定来实现的,在大型项目中很难保证。例子:
data := make([]int, 4)
loopData := func( handleData chan<- int){
defer close(handleData)
for i := range data {
handleData <- data[i]
}
}
handleData := make(chan int)
go loopData(handleData)
for num := range handleData {
fmt.Println(num)
}
https://play.golang.org/p/f-EpjaA2k6G
在loopData函数和handleData channel里的循环都可以使用data切片。但是我们希望的是在loopData中使用,因此随着时间和更多的人使用代码,约束也会被打破。
词法约束: 涉及使用词法作用域仅公开用于多个并发进程的正确数据和并发原语;例子:
1、channel相关
func main() {
chanOwner := func() <-chan int {
results := make(chan int, 5) // 1
go func() {
defer close(results)
for i := 0; i <= 5; i++ {
results <- i
}
}()
return results
}
consumer := func(results <-chan int) { // 3
for result := range results {
fmt.Printf("Received: %d\n", result)
}
fmt.Println("Done")
}
results := chanOwner() // 2
consumer(results)
}
https://play.golang.org/p/qUSo5ISc0gz
1、例子中chanOwer函数在词法范围内实例化channel,防止channel被其他goroutine改写
2、收到channel的读处理,并将其传递给消费者
3、收到channel的只读副本,consumer的作用就是对channel的只读处理
这个就是和对结构体字段的get和set的道理是一样的,对读写进行分离
2、普通的并发不安全的
printData := func(wg *sync.WaitGroup, data []byte) {
defer wg.Done()
var buff bytes.Buffer
for _, b := range data {
fmt.Fprintf(&buff, "%c", b)
}
fmt.Println(buff.String())
}
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(2)
data := []byte("golang")
go printData(&wg, data[:3])
go printData(&wg, data[3:])
wg.Wait()
可以看到printData不能直接访问data的数据,必须要占用data的一部分或者全部才能对data进行操作
这样就约束了goroutine只能去操作我们传进去的数据而不是其他数据,在这里我们可以不通过通信来完成内存访问同步或共享数据。
通过前面的约束可以看到虽然建立约束是困难的,但是对于性能等的提高是明显的。
2、for-select循环
一般模式
for {
select {
// 使用channel进行操作
}
}
变体1、
for {
select {
case <- done:
return
default:
}
// 进行非抢占式任务
}
变体2
for {
select {
case <- done:
return
default:
// 进行非抢占式任务
}
}
for-select这种模式经常会被用到,虽然看起来很简单。