Go语言学习日记【七】go语言并发

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wx6347c4235109b 2022-10-13 16:54:49 博主文章分类：Go语言学习日记 ©著作权

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一、go语言并发

在go语言中，go 允许使用 go 语句开启一个新的运行期线程，即 goroutine，以一个不同的、新创建的 goroutine 来执行一个函数。同一个程序中的所有 goroutine 共享同一个地址空间。代码示例

package main

import (
        "fmt"
        "time"
)

func say(s string) {
        for i := 0; i < 5; i++ {
                time.Sleep(100 * time.Millisecond)
                fmt.Println(s)
        }
}

func main() {
        go say("world")
        say("hello")
}

/********************************************************************
执行结果
world
hello
hello
world
world
hello
hello
world
world
hello
********************************************************************/

二、通道

在go语言中，并发中传递数据是通过通道进行数据传递，通道可用于两个 goroutine 之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯。操作符 <- 用于指定通道的方向，发送或接收。如果未指定方向，则为双向通道。

ch <- v // 把 v 发送到通道 ch v := <-ch // 从 ch 接收数据 // 并把值赋给 v

* 声明一个通道很简单，我们使用chan关键字即可，通道在使用前必须先创建：

ch := make(chan int)

代码示例

package main

import "fmt"

func sum(s []int, c chan int) {
        sum := 0
        for _, v := range s {
                sum += v
        }
        c <- sum // 把 sum 发送到通道 c
}

func main() {
        s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}

        c := make(chan int)
        go sum(s[:len(s)/2], c)
        go sum(s[len(s)/2:], c)
        x, y := <-c, <-c // 从通道 c 中接收

        fmt.Println(x, y, x+y)
}

/*************************************************
输出结果
-5 17 12
*************************************************/

1 、设置通道缓冲区

通道可以设置缓冲区，通过 make 的第二个参数指定缓冲区大小：

ch := make(chan int, 100)

带缓冲区的通道允许发送端的数据发送和接收端的数据获取处于异步状态，就是说发送端发送的数据可以放在缓冲区里面，可以等待接收端去获取数据，而不是立刻需要接收端去获取数据。

不过由于缓冲区的大小是有限的，所以还是必须有接收端来接收数据的，否则缓冲区一满，数据发送端就无法再发送数据了。

注意：如果通道不带缓冲，发送方会阻塞直到接收方从通道中接收了值。如果通道带缓冲，发送方则会阻塞直到发送的值被拷贝到缓冲区内；如果缓冲区已满，则意味着需要等待直到某个接收方获取到一个值。接收方在有值可以接收之前会一直阻塞。

通道遵循先进先出原则

代码示例

package main

import "fmt"

func main() {
    // 这里我们定义了一个可以存储整数类型的带缓冲通道
        // 缓冲区大小为2
        ch := make(chan int, 2)

        // 因为 ch 是带缓冲的通道，我们可以同时发送两个数据
        // 而不用立刻需要去同步读取数据
        ch <- 1
        ch <- 2

        // 获取这两个数据
        fmt.Println(<-ch)
        fmt.Println(<-ch)
}

/***************************************************************
输出结果
1,2
**************************************************************/

2 、 go 遍历通道与关闭通道

Go 通过 range 关键字来实现遍历读取到的数据，类似于与数组或切片。格式如下：

v, ok := <-ch

如果通道接收不到数据后 ok 就为 false，这时通道就可以使用 close() 函数来关闭。

代码示例：

package main

import (
        "fmt"
)

func fibonacci(n int, c chan int) {
        x, y := 0, 1
        for i := 0; i < n; i++ {
                c <- x
                x, y = y, x+y
        }
        close(c)
}

func main() {
        c := make(chan int, 10)
        go fibonacci(cap(c), c)
        // range 函数遍历每个从通道接收到的数据，因为 c 在发送完 10 个
        // 数据之后就关闭了通道，所以这里我们 range 函数在接收到 10 个数据
        // 之后就结束了。如果上面的 c 通道不关闭，那么 range 函数就不
        // 会结束，从而在接收第 11 个数据的时候就阻塞了。
        for i := range c {
                fmt.Println(i)
        }
}

/*********************************************************
输出结果
0
1
1
2
3
5
8
13
21
34
*********************************************************/

备注：如果不关闭通道，则报错：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

错误代码示例：

package main

import (
  "fmt"
  "time"
)

func testDeadLock(c chan int){
  for{
    fmt.Println(<-c)
  }
}

func main() {
  c :=make(chan int)
  c<-3
  go testDeadLock(c)
  time.Sleep(time.Millisecond)
}

原因：首先我们这里通过make(chan int)，开辟的通道是一种无缓冲通道，所以当对这个缓冲通道写的时候，会一直阻塞等到某个协程对这个缓冲通道读（大家发现没有这个与典型的生产者消费者有点不一样，当队列中“内容”已经满了，生产者再生往里放东西才会阻塞，而这里我讲c<-'A’理解为生产，他却是需要等到某个协程读了再能继续运行）。
main函数的执行在go语言中本身就是一个协程的执行，所以在执行到c<-'A’的时候，执行main函数的协程将被阻塞，换句话说main函数被阻塞了，此时不能在继续往下执行了，所以go testDeadLock©这个函数无法执行到了，就无法读到c中的内容了，所以整个程序阻塞，发生了死锁。

修改后代码示例：

package main

import (
  "fmt"
  "time"
)

func testDeadLock(c chan int){
  for{
    fmt.Println(<-c)
  }
}

func testInput(c chan int,n int) {
  c <- n
}
func main() {
  c :=make(chan int)
  go testInput(c,4)
  go testDeadLock(c)
  time.Sleep(time.Millisecond)
}