Go并发编程实践

脚本专栏 2024/12/28 佚名

3 2 1

前言

并发编程一直是Golang区别与其他语言的很大优势，也是实际工作场景中经常遇到的。近日笔者在组内分享了我们常见的并发场景，及代码示例，以期望大家能在遇到相同场景下，能快速的想到解决方案，或者是拿这些方案与自己实现的比较，取长补短。现整理出来与大家共享。

简单并发场景

很多时候，我们只想并发的做一件事情，比如测试某个接口的是否支持并发。那么我们就可以这么做：

func RunScenario1() {
    count := 10
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 0; i < count; i++ {
       wg.Add(1)
       go func(index int) {
           defer wg.Done()
           doSomething(index)
       }(i)
    }

    wg.Wait()
}

使用goroutine来实现异步，使用WaitGroup来等待所有goroutine结束。这里要注意的是要正确释放WaitGroup的counter(在goroutine里调用Done()方法)。

但此种方式有个弊端，就是当goroutine的量过多时，很容易消耗完客户端的资源，导致程序表现不佳。

规定时间内的持续并发模型

我们仍然以测试某个后端API接口为例，如果我们想知道这个接口在持续高并发情况下是否有句柄泄露，这种情况该如何测试呢？

这种时候，我们需要能控制时间的高并发模型：

func RunScenario2() {
  timeout := time.Now().Add(time.Second * time.Duration(10))
  n := runtime.NumCPU()

  waitForAll := make(chan struct{})
  done := make(chan struct{})
  concurrentCount := make(chan struct{}, n)

  for i := 0; i < n; i++ {
    concurrentCount <- struct{}{}
  }

  go func() {
    for time.Now().Before(timeout) {
      <-done
      concurrentCount <- struct{}{}
    }

    waitForAll <- struct{}{}
  }()

  go func() {
    for {
      <-concurrentCount
      go func() {
        doSomething(rand.Intn(n))
        done <- struct{}{}
      }()
    }
  }()

  <-waitForAll
}

上面的代码里，我们通过一个buffered channel来控制并发的数量(concurrentCount)，然后另起一个channel来周期性的发起新的任务，而控制的条件就是 time.Now().Before(timeout)，这样当超过规定的时间，waitForAll 就会得到信号，而使整个程序退出。

这是一种实现方式，那么还有其他的方式没？我们接着往下看。

基于大数据量的并发模型

前面说的基于时间的并发模型，那如果只知道数据量很大，但是具体结束时间不确定，该怎么办呢？

比如，客户给了个几TB的文件列表，要求把这些文件从存储里删除。再比如，实现个爬虫去爬某些网站的所有内容。

而解决此类问题，最常见的就是使用工作池模式了(Worker Pool)。以删文件为例，我们可以简单这样来处理：

Jobs - 可以从文件列表里读取文件，初始化为任务，然后发给worker
Worker - 拿到任务开始做事
Collector - 收集worker处理后的结果
Worker Pool - 控制并发的数量

虽然这只是个简单Worker Pool模型，但已经能满足我们的需求：

func RunScenario3() {
    numOfConcurrency := runtime.NumCPU()
    taskTool := 10
    jobs := make(chan int, taskTool)
    results := make(chan int, taskTool)
    var wg sync.WaitGroup

    // workExample
    workExampleFunc := func(id int, jobs <-chan int, results chan<- int, wg *sync.WaitGroup) {
       defer wg.Done()
       for job := range jobs {
           res := job * 2
           fmt.Printf("Worker %d do things, produce result %d \n", id, res)
           time.Sleep(time.Millisecond * time.Duration(100))
           results <- res
       }
    }

    for i := 0; i < numOfConcurrency; i++ {
       wg.Add(1)
       go workExampleFunc(i, jobs, results, &wg)
    }

    totalTasks := 100 // 本例就要从文件列表里读取

    wg.Add(1)
    go func() {
       defer wg.Done()
       for i := 0; i < totalTasks; i++ {
           n := <-results
           fmt.Printf("Got results %d \n", n)
       }
       close(results)
    }()

    for i := 0; i < totalTasks; i++ {
       jobs <- i
    }
    close(jobs)
    wg.Wait()
}

在Go里，分发任务，收集结果，我们可以都交给Channel来实现。从实现上更加的简洁。

仔细看会发现，本模型也是适用于按时间来控制并发。只要把totalTask的遍历换成时间控制就好了。

等待异步任务执行结果

goroutine和channel的组合在实际编程时经常会用到，而加上Select更是无往而不利。

func RunScenario4() {
    sth := make(chan string)
    result := make(chan string)
    go func() {
       id := rand.Intn(100)
       for {
           sth <- doSomething(id)
       }
    }()
    go func() {
       for {
           result <- takeSomthing(<-sth)
       }
    }()

    select {
    case c := <-result:
       fmt.Printf("Got result %s ", c)
    case <-time.After(time.Duration(30 * time.Second)):
       fmt.Errorf("指定时间内都没有得到结果")
    }
}

在select的case情况，加上time.After()模型可以让我们在一定时间范围内等待异步任务结果，防止程序卡死。

定时反馈异步任务结果

上面我们说到持续的压测某后端API，但并未实时收集结果。而很多时候对于性能测试场景，实时的统计吞吐率，成功率是非常有必要的。

func RunScenario5() {
  concurrencyCount := runtime.NumCPU()
  for i := 0; i < concurrencyCount; i++ {
    go func(index int) {
      for {
        doUploadMock()
      }
    }(i)
  }

  t := time.NewTicker(time.Second)
  for {
    select {
    case <-t.C:
      // 计算并打印实时数据
    }
  } 
}

这种场景就需要使用到Ticker，且上面的Example模型还能控制并发数量，也是非常实用的方式。

知识点总结

上面我们共提到了五种并发模式：

简单并发模型
规定时间内的持续并发模型
基于大数据量的持续并发模型
等待异步任务结果模型
定时反馈异步任务结果模型

归纳下来其核心就是使用了Go的几个知识点：Goroutine, Channel, Select, Time, Timer/Ticker, WaitGroup. 若是对这些不清楚，可以自行Google之。

另完整的Example 代码可以参考这里：https://github.com/jichangjun/golearn/blob/master/src/carlji.com/experiments/concurrency/main.go

使用方式： go run main.go <场景>

比如 :

参考文档

https://github.com/golang/go/wiki/LearnConcurrency
这篇是Google官方推荐学习Go并发的资料，从初学者到进阶，内容非常丰富，且权威。

Contact me ?

Email: jinsdu@outlook.com

Blog: http://www.cnblogs.com/jinsdu/

Github: https://github.com/CarlJi

Go并发

标签：

Go并发

免责声明：本站文章均来自网站采集或用户投稿，网站不提供任何软件下载或自行开发的软件！如有用户或公司发现本站内容信息存在侵权行为，请邮件告知！ 858582#qq.com

无争山庄资源网 Copyright www.whwtcm.com

评论“Go并发编程实践”

Go并发编程实践

暂无“Go并发编程实践”评论...

www.whwtcm.com 无争山庄资源网

129,905影音资源

244,626技术资源

111,817软件资源

578,645站长资源

Go并发编程实践

Go并发

Golang编程实现生成n个从a到b不重复随机数的方法

go语言文件正则表达式搜索功能示例

评论“Go并发编程实践”

RTX 5090要首发性能要翻倍！三星展示GDDR7显存

更新日志

友情链接

Go并发编程实践

Go并发

Golang编程实现生成n个从a到b不重复随机数的方法

go语言文件正则表达式搜索功能示例

评论“Go并发编程实践”

RTX 5090要首发 性能要翻倍！三星展示GDDR7显存

更新日志

友情链接

RTX 5090要首发性能要翻倍！三星展示GDDR7显存