Go语言学习笔记（七）杀手锏 Goroutine + Channel
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Goroutine
Go语言的主要的功能在于令人简易使用的并行设计，这个方法叫做Goroutine，通过Goroutine能够让你的程序以异步的方式运行，而不需要担心一个函数导致程序中断，因此Go语言也非常地适合网络服务。
我们通过go让其中一个函数同步运行，如此就不需要等待该函数运行完后才能运行下一个函数。
func main() {
// 通过 `go`，我们可以把这个函数异步执行，这样就不会阻塞往下执行。
go loop()
// 执行 Other
}
Goroutine是类似线程的概念（但Goroutine并不是线程）。线程属于系统层面，通常来说创建一个新的线程会消耗较多的资源且管理不易。而 Goroutine就像轻量级的线程，但我们称其为并发，一个Go程序可以运行超过数万个 Goroutine，并且这些性能都是原生级的，随时都能够关闭、结束。一个核心里面可以有多个Goroutine，通过GOMAXPROCS参数你能够限制Gorotuine可以占用几个系统线程来避免失控。
在内置的官方包中也不时能够看见Goroutine的应用，像是net/http中用来监听网络服务的函数实际上是创建一个不断运行循环的Goroutine。
设置同时执行的cpu数（GOMAXPROCS）
GOMAXPROCS 在调度程序优化后会去掉，默认用系统所有资源。
func main() {
num := runtime.NumCPU() //本地机器的逻辑CPU个数
runtime.GOMAXPROCS(num) //设置可同时执行的最大CPU数，并返回先前的设置
fmt.Println(num)
}
Goroutine中使用recover
应用场景，如果某个goroutine panic了，而且这个goroutine里面没有捕获(recover)，那么整个进程就会挂掉。所以，好的习惯是每当go产生一个goroutine，就需要写下recover。
var (
domainSyncChan = make(chan int, 10)
)
func domainPut(num int) {
defer func() {
err := recover()
if err != nil {
fmt.Println("error to chan put.")
}
}()
domainSyncChan <- num
panic("error....")
}
func main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
domainName := i
go domainPut(domainName)
}
time.Sleep(time.Second * 2)
}
Goroutine 栗子
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var (
m = make(map[int]uint64)
lock sync.Mutex //申明一个互斥锁
)
type task struct {
n int
}
func calc(t *task) {
defer func() {
err := recover()
if err != nil {
fmt.Println("error...")
return
}
}()
var sum uint64
sum = 1
for i := 1; i < t.n; i++ {
sum *= uint64(i)
}
lock.Lock() //写全局数据加互斥锁
m[t.n] = sum
lock.Unlock() //解锁
}
func main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
t := &task{n: i}
go calc(t) // Goroutine来执行任务
}
time.Sleep(time.Second) // Goroutine异步，所以等一秒到任务完成
lock.Lock() //读全局数据加锁
for k, v := range m {
fmt.Printf("%d! = %v\n", k, v)
}
fmt.Println(len(m))
lock.Unlock() //解锁
}
Goroutine 栗子（等待所有任务退出主程序再退出）
package main
import (
"sync"
"fmt"
"time"
)
func calc(w *sync.WaitGroup, i int) {
fmt.Println("calc: ", i)
time.Sleep(time.Second)
w.Done()
}
func main() {
wg := sync.WaitGroup{}
for i:=0; i<10; i++ {
wg.Add(1)
go calc(&wg, i)
}
wg.Wait()
fmt.Println("all goroutine finish")
}
Channel
channel，管道、队列，先进先出，用来异步传递数据。channel加上goroutine，就形成了一种既简单又强大的请求处理模型，使高并发和线程同步之间代码的编写变得异常简单。
线程安全，多个goroutine同时访问，不需要加锁。
channel是有类型的，一个整数的channel只能存放整数。
channel使用
//chan申明
var userChan chan interface{} // chan里面放interface类型
userChan = make(chan interface{}, 10) // make初始化，大小为10
var readOnlyChan <-chan int // 只读chan
var writeOnlyChan chan<- int // 只写chan
//chan放取数据 userChan <- "nick" name := <- userChan name, ok := <- userChan
//关闭chan intChan := make(chan int, 1) intChan <- 9 close(intChan)
// range chan
intChan := make(chan int, 10)
for i := 0; i < 10; i++ {
intChan <- i
}
close(intChan)
for v := range intChan {
fmt.Println(v)
}
放入chan数据个数超过初始化指定大小会怎样？
userChan := make(chan interface{})
userChan <- "nick"
// 错误！fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
// 开启race会一直阻塞
开启一个goroutine来放入初始化未指定大小的chan不会报错。
即放即走，在等放入时有来拿数据的，就直接拿走。
userChan := make(chan interface{})
go func() {
userChan <- "nick"
}()
name := <- userChan
userChan := make(chan interface{})
go func() {
for {
userChan <- "nick"
}
}()
for {
name := <- userChan
fmt.Println(name)
time.Sleep(time.Millisecond)
}
chan关闭与不关闭
关闭chan后再放入数据会 panic: send on closed channel。
chan不关闭取超数据的情况会报 deadlock
func main() {
intChan := make(chan int, 10)
for i := 0; i < 10; i++ {
intChan <- i
}
for {
//十次后 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
i := <- intChan
fmt.Println(i)
time.Sleep(time.Second)
}
}
chan关闭的情况取超出值为类型默认值，如int为0
func main() {
intChan := make(chan int, 10)
for i := 0; i < 10; i++ {
intChan <- i
}
close(intChan)
for {
i := <- intChan
//十次后i值都为0，不报错
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println(i)
}
}
判断chan是否取完
func main() {
intChan := make(chan int, 10)
for i := 0; i < 10; i++ {
intChan <- i
}
close(intChan)
for {
i, ok := <- intChan
if !ok {
fmt.Println("channel is close.")
return
}
fmt.Println(i)
}
}
channel 栗子
栗子一
func sendData(ch chan<- string) {
ch <- "go"
ch <- "java"
ch <- "c"
ch <- "c++"
ch <- "python"
close(ch)
}
func getData(ch <-chan string, chColse chan bool) {
for {
str, ok := <-ch
if !ok {
fmt.Println("chan is close.")
break
}
fmt.Println(str)
}
chColse <- true
}
func main() {
ch := make(chan string, 10)
chColse := make(chan bool, 1)
go sendData(ch)
go getData(ch, chColse)
<-chColse
close(chColse)
}
栗子二：interface类型chan，取出后转化为对应类型。
type user struct {
Name string
}
func main() {
userChan := make(chan interface{}, 1)
u := user{Name: "nick"}
userChan <- &u
close(userChan)
var u1 interface{}
u1 = <-userChan
var u2 *user
u2, ok := u1.(*user)
if !ok {
fmt.Println("cant not convert.")
return
}
fmt.Println(u2)
}
channel 超时处理
利用select来处理chan超时。
for {
select {
case v := <-chan1:
fmt.Println(v)
case v := <-chan2:
fmt.Println(v)
default:
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println("timeout...")
}
}
time.After()定时器来做处理。
在time.After()计时器触发之前，底层计时器不会被垃圾收集器回收。
select {
case m := <-c:
handle(m)
case <-time.After(5 * time.Minute):
fmt.Println("timed out")
}
定时器栗子
Goroutine+Channel 栗子
栗子一
多个goroutine处理任务；
等待一组channel的返回结果。
func calc(taskChan, resChan chan int, exitChan chan bool) {
defer func() {
err := recover()
if err != nil {
fmt.Println("error...")
return
}
}()
for v := range taskChan {
// 任务处理逻辑
flag := true
for i := 2; i < v; i++ {
if v%i == 0 {
flag = false
break
}
}
if flag {
//结果进chan
resChan <- v
}
}
//处理完进退出chan
exitChan <- true
}
func main() {
//任务chan
intChan := make(chan int, 1000)
//结果chan
resChan := make(chan int, 1000)
//退出chan
exitChan := make(chan bool, 8)
go func() {
for i := 0; i < 1000; i++ {
intChan <- i
}
close(intChan)
}()
//启动8个goroutine做任务
for i := 0; i < 8; i++ {
go calc(intChan, resChan, exitChan)
}
go func() {
//等所有goroutine结束
for i := 0; i < 8; i++ {
<-exitChan
}
close(resChan)
close(exitChan)
}()
for v := range resChan {
fmt.Println(v)
}
}
栗子二
等待一组channel的返回结果 sync.WaitGroup 的解决方法。
WaitGroup用于等待一组线程的结束。父线程调用Add方法来设定应等待的线程的数量。每个被等待的线程在结束时应调用Done方法。同时，主线程里可以调用Wait方法阻塞至所有线程结束。
func merge(cs <-chan int) <-chan int {
var wg sync.WaitGroup
out := make(chan int)
output := func(c <-chan int) {
for n := range c {
out <- n
}
wg.Done()
}
wg.Add(len(cs))
for _, c := range cs {
go output(c)
}
go func() {
wg.Wait()
close(out)
}()
return out
}
