Go语言关于 goroutine、channel

Go--关于 goroutine、channel

goroutine

协程是一种轻量化的线程，由

Go

编译器进行优化。

Go

协程具有以下特点：

• 有独立的栈空间
• 共享程序堆中的空间
• 调度由用户控制

如果主线程

main

函数（主

goroutine

或者

main goroutine

）返回或者退出时，即使所有协程（

goroutine

）还没执行完毕，也会退出。当然，协程可以在主线程未退出之前自己执行完毕，并退出。

• 主线程是一个物理线程，直接作用在

  cpu

  上。是重量级的，非常耗费

  cpu

  资源。
• 协程从主线程开启的，是轻量级的线程，是逻辑态的。对资源要求相对较小。

• Golang

  可以开启成千上万个协程。这是

  Golang

  的并发优势。

MPG模式

• Go

  1.8后，默认让程序运行在多个核上,可以不用设置了

• Go

  1.8前，还是要设置一下，可以更高效的利益

  cpu

numsCPU :=runtime.NumCPU()  //获取系统CPU数
runtime.GOMAXPROCS(numsCPU)  //设置运行的CPU数目

channel

在此之前，先说明一种实现同步的方式：加锁（注意这里说的指互斥锁）

需求：计算

n!

：

var lock sync.Mutex //使用全局变量加锁

func testInput(n int)  {
res := 1
for i := 1; i <= n; i++ {
res *= i
}
lock.Lock()
myMap
 = uint64(res)
lock.Unlock()
}

func main() {
for i := 1; i <= 50; i++ {
go testInput(i)
}

time.Sleep(time.Second *5)  //不等待会提前结束计算，未计算的线程将被退出

lock.Lock()
for i,v := range myMap {
fmt.Println("map[",i,"]=",v)
}
lock.Unlock()
}

通过加互斥锁（同步锁）的方式，并发进行运算、添加，但是这种方式也有缺点：

• 前面使用全局变量加锁同步来解决

  goroutine

  的通讯，但不完美
• 主线程在等待所有

  goroutine

  全部完成的时间很难确定，我们这里设置 5 秒，仅仅是估算。
• 如果主线程休眠时间长了，会加长等待时间，如果等待时间短了，可能还有

  goroutine

  处于工作状态，这时也会随主线程的退出而销毁。
• 通过全局变量加锁同步来实现通讯，也并不利用多个协程对全局变量的读写操作。

还可以用

channel

来解决：

func add(s []int , c chan int)  {
sum := 0
for _, v := range s {
sum += v
fmt.Println(v)
}
c <- sum
}

func main() {
c := make(chan int)
s :=[]int{2,5,9,23,7,3,4}
go add(s[:len(s)/2  ] ,c)  //写channel操作会阻塞，直到读channel操作执行

go add( s[len(s)/2:] ,c)

x ,y:= <-c ,<-c   //随机并发
fmt.Println(x ,y ,x+y)
}

信道是带有类型的管道，你可以通过它用信道操作符 <- 来发送或者接收值。

ch <- v    // 将 v 发送至信道 ch。
v := <-ch  // 从 ch 接收值并赋予 v。

（“箭头”就是数据流的方向。）

和映射与切片一样，信道在使用前必须创建：

ch := make(chan int)

默认情况下，发送和接收操作在另一端准备好之前都会阻塞。这使得

Go

程可以在没有显式的锁或竞态变量的情况下进行同步。

• channel

  是线程安全的；

• channel

  本质是队列，遵循先进先出；

• channel

  中只能存放指定的数据类型；

• channel

  的数据放满后，就不能再放入；

• 如果从

  channel

  取出数据后，可以继续放入；

• 在没有使用协程的情况下，如果

  channel

  数据取完了，再取，就会报

  deadlock

  。

还可以放进任意类型（

interface{}

）的数据：

package main

import "fmt"

type Student struct {
Name string	`json:"name"`  // 是 ` ` (tab键上的~按键) ,不是 ' '
Sex string `json:"sex"`
}

func main() {
allChan := make(chan interface{},5)

stu1 := Student{Name: "lili",Sex: "f"}
stu2 := Student{Name: "chang",Sex: "m"}
stu3 := Student{Name: "ling",Sex: "m"}

allChan <- stu1
allChan <- 10
allChan <- stu2
allChan <- 99.5
allChan <- stu3

<- allChan
<- allChan
stuRes := <- allChan
fmt.Println(stuRes)

//读取结构体类型数据字段，需要先进行类型断言
stu := stuRes.(Student)
fmt.Println(stu.Name)
fmt.Println(stu.Sex)
}

由于

channel

是

interface{}

类型，所以使用的时候，都需要先进行类型断言。

allChan <- myMap
<- allChan
<- allChan
stuMap := <- allChan
stus := stuMap.(map[int]Student)
fmt.Println(stus)
fmt.Println(stus[0])
fmt.Println(stus[1])

allChan <- stu1
allChan <- 10
allChan <- stu2
allChan <- 99.5
allChan <- stu3

<- allChan
n := <- allChan
n += 1  //报错

不使用类型断言，直接使用将会报错。因为编译器并不认识此类型，需要经过类型断言进行确认。

channel的关闭

channel

关闭使用

close(chan)

，关闭

channel

。

关闭后不能再向

channel

发送数据，只能从

channel

读取数据。

在上面的例子中的

<-allChan

前加入以下代码：

close(allChan)

channel的遍历

遍历

channel

之前需要关闭

channel

，否则会报错（

deadlock

）。

关闭

channel

后，即可正常进行遍历

channel

，知道遍历完成，退出遍历。

	close(allChan)for v := range allChan {
fmt.Println(v)
}

只读、只写 channel

• 只读

  channel

  ：(例如)

var chan1 <-chan int

• 只写

  channel

  :（例如）

var chan2 chan<- int

案例：

func send(ch chan<- int,exit chan  struct{})  {
for i := 0; i < 10; i++ {
ch <- i
fmt.Println("输入",i)
}
close(ch)
var  a struct{}
exit <- a
}

func get(ch <-chan int,exit chan struct{})  {
for i := 0; i < 10; i++ {
v,ok := <-ch
if !ok {
break
}
fmt.Println("输出",v)
}
var  a struct{}
exit <- a
}

func main() {
ch := make(chan int ,10)  //双向通道
exitChan := make(chan struct{} ,2)
go send(ch,exitChan)
go get(ch,exitChan)
for {
if len(exitChan) == 2 {
break
}
}
}

可以使用

for

+

select

语句防止阻塞：

func main() {
ch := make(chan int ,10)
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- i
}

ch2 := make(chan float64 ,10)
for i := 0; i < 5; i++ {
ch2 <- rand.Float64()
}
label:
for  {
select {
case n:= <-ch:
fmt.Println(n)
time.Sleep(time.Second)
case m:=<-ch2:
fmt.Println(m)
time.Sleep(time.Second)
default:
fmt.Println("没了")
time.Sleep(time.Second)
//return  直接结束退出程序运行
break label   //中断指定的 for 循环
}
}
}

使用

defer

+

recover

解决运行时协程中抛出的

panic

，保证程序继续运行：

func wrong()  {
defer func(){
if e := recover() ; e != nil {
fmt.Print("func wrong()计算错误，")
fmt.Println("异常",e)
}
}()

num := 0
num1 := 100
num = num1 /num
fmt.Println("func wrong()计算正确",num)
}

func right()  {
defer func(){
if e := recover() ; e != nil {
fmt.Println(e)
}
}()

num := 10
num1 := 100
num = num1 /num
fmt.Println("func right() 计算正确",num)
}

func main() {
go wrong()
go right()
for i := 0; i < 5; i++ {
time.Sleep(time.Second)
i++
}
}

关于

recover

:

内建函数recover允许程序管理恐慌过程中的Go程。在defer的函数中，执行recover调用会取回传至panic调用的错误值，恢复正常执行，停止恐慌过程。若recover在defer的函数之外被调用，它将不会停止恐慌过程序列。在此情况下，或当该Go程不在恐慌过程中时，或提供给panic的实参为nil时，recover就会返回nil。