Golang高并发处理模型

本文介绍了如何使用Golang处理高并发场景,从最初的简单模型导致的问题,到借助带buffer的channel缓解,再到最终采用两级channel实现worker池,有效控制CPU和内存使用,避免系统崩溃。详细探讨了并发控制在高并发请求处理中的重要性。

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原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/ZqfN8UlWRpoGhznGH-L1mw

介绍

偶然间看到一篇写于15年的文章,说实话,标题确实吸引了我。

关于这篇文章,我就不直接翻译了,原文地址我放在文章最后了。

项目的需求就是很简单,客户端发送请求,服务端接收请求处理数据(原文是把资源上传至 Amazon S3 资源中)。本质上就是这样,
在这里插入图片描述

我稍微改动了原文的业务代码,但是并不影响核心模块。在第一版中,每收到一个 Request,开启一个 G 进行处理,很常规的操作。

初版

package main

import (
  "fmt"
  "log"
  "net/http"
  "time"
)

type Payload struct {
   
   
  // 传啥不重要
}

func (p *Payload) UpdateToS3() error {
   
   
  //存储逻辑,模拟操作耗时
  time.Sleep(500 * time.Millisecond)
  fmt.Println("上传成功")
  return nil
}

func payloadHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
   
   
  // 业务过滤
  // 请求body解析......
  var p Payload
  go p.UpdateToS3()
  w.Write([]byte("操作成功"))
}

func main() {
   
   
  http.HandleFunc("/payload", payloadHandler)
  log.Fatal(http.ListenAndServe(":8099", nil))
}

这样操作存在什么问题呢?一般情况下,没什么问题。但是如果是高并发的场景下,不对 G 进行控制,你的 CPU 使用率暴涨,内存占用暴涨…,直至程序奔溃。

如果此操作落地至数据库,例如mysql。相应的,你数据库服务器的磁盘IO、网络带宽 、CPU负载、内存消耗都会达到非常高的情况,一并奔溃。所以,一旦程序中出现不可控的事物,往往是危险的信号。

中版

package main

import (
  "fmt"
  "log"
  "net/http"
  "time"
)

const MaxQueue = 400

var Queue chan Payload

func init() {
   
   
  Queue = make(chan Payload, MaxQueue)
}

type Payload struct {
   
   
  // 传啥不重要
}
Go语言(golang)因其轻量级、高效和内置支持并发的特点,非常适合用于构建高并发服务器。以下几点描述了为何Go适合高并发场景以及如何实现: 1. ** goroutines 和 channels**:Go的核心特性之一就是goroutine和channel。goroutine是一种轻量级线程,创建成本低,可以同时处理大量请求,而channel则提供了一种安全的异步通信机制,使得并发任务间的数据传递变得简单。 2. ** CSP (Communicating Sequential Processes)**:Go的设计理念深受 Communicating Sequential Processes (CSP) 影响,鼓励程序员编写独立运行并能相互协作的小型函数式程序,这有助于组织和管理复杂的并发逻辑。 3. **内存模型**:Go的内存模型是基于单线程的,但在用户空间内通过goroutines模拟并发,这种设计避免了锁的竞争,提高了性能。 4. **惰性计算和短暂停留**:对于网络I/O密集型应用,Go的net/http包利用HTTP连接复用和长生命周期的连接池,减少了不必要的上下文切换。 5. **并发安全库**:Go的标准库提供了如sync.Map这样的并发安全数据结构,帮助开发者在高并发环境中操作共享数据。 要创建一个高并发服务器,你可以按照以下步骤: - 使用`net/http`包创建Server实例。 - 实现HandlerFunc来处理请求。 - 如果有需要,使用context包进行请求超时控制和取消。 - 利用goroutines和channels处理并发请求。 ```go package main import ( "fmt" "net/http" ) func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { // 处理请求逻辑... fmt.Fprintln(w, "Hello from Go!") } func main() { http.HandleFunc("/", handler) err := http.ListenAndServe(":8080", nil) if err != nil { panic(err) } } ```
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