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Go 并發(fā)

Go 語言支持并發(fā)，我們只需要通過 go 關鍵字來開啟 goroutine 即可。

goroutine 是輕量級線程，goroutine 的調(diào)度是由 Golang 運行時進行管理的。

goroutine 語法格式：

go 函數(shù)名( 參數(shù)列表 )

例如：

go f(x, y, z)

開啟一個新的 goroutine:

f(x, y, z)

Go 允許使用 go 語句開啟一個新的運行期線程，即 goroutine，以一個不同的、新創(chuàng)建的 goroutine 來執(zhí)行一個函數(shù)。同一個程序中的所有 goroutine 共享同一個地址空間。

實例

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")
}

執(zhí)行以上代碼，你會看到輸出的 hello 和 world 是沒有固定先后順序。因為它們是兩個 goroutine 在執(zhí)行：

world
hello
hello
world
world
hello
hello
world
world
hello

通道（channel）

通道（channel）是用來傳遞數(shù)據(jù)的一個數(shù)據(jù)結構。

通道可用于兩個 goroutine 之間通過傳遞一個指定類型的值來同步運行和通訊。操作符 <- 用于指定通道的方向，發(fā)送或接收。如果未指定方向，則為雙向通道。

ch <- v    // 把 v 發(fā)送到通道 ch
v := <-ch  // 從 ch 接收數(shù)據(jù)
           // 并把值賦給 v

聲明一個通道很簡單，我們使用chan關鍵字即可，通道在使用前必須先創(chuàng)建：

ch := make(chan int)

注意：默認情況下，通道是不帶緩沖區(qū)的。發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)，同時必須有接收端相應的接收數(shù)據(jù)。

以下實例通過兩個 goroutine 來計算數(shù)字之和，在 goroutine 完成計算后，它會計算兩個結果的和：

實例

package main

import "fmt"

func sum(s []int, c chan int) {
? ? ? ? sum := 0
? ? ? ? for _, v := range s {
? ? ? ? ? ? ? ? sum += v
? ? ? ? }
? ? ? ? c <- sum // 把 sum 發(fā)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 // 從通道 c 中接收

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

輸出結果為：

-5 17 12

通道緩沖區(qū)

通道可以設置緩沖區(qū)，通過 make 的第二個參數(shù)指定緩沖區(qū)大小：

ch := make(chan int, 100)

帶緩沖區(qū)的通道允許發(fā)送端的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收端的數(shù)據(jù)獲取處于異步狀態(tài)，就是說發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)可以放在緩沖區(qū)里面，可以等待接收端去獲取數(shù)據(jù)，而不是立刻需要接收端去獲取數(shù)據(jù)。

不過由于緩沖區(qū)的大小是有限的，所以還是必須有接收端來接收數(shù)據(jù)的，否則緩沖區(qū)一滿，數(shù)據(jù)發(fā)送端就無法再發(fā)送數(shù)據(jù)了。

注意：如果通道不帶緩沖，發(fā)送方會阻塞直到接收方從通道中接收了值。如果通道帶緩沖，發(fā)送方則會阻塞直到發(fā)送的值被拷貝到緩沖區(qū)內(nèi)；如果緩沖區(qū)已滿，則意味著需要等待直到某個接收方獲取到一個值。接收方在有值可以接收之前會一直阻塞。

實例

package main

import "fmt"

func main() {
? ? // 這里我們定義了一個可以存儲整數(shù)類型的帶緩沖通道
? ? ? ? // 緩沖區(qū)大小為2
? ? ? ? ch := make(chan int, 2)

? ? ? ? // 因為 ch 是帶緩沖的通道，我們可以同時發(fā)送兩個數(shù)據(jù)
? ? ? ? // 而不用立刻需要去同步讀取數(shù)據(jù)
? ? ? ? ch <- 1
? ? ? ? ch <- 2

? ? ? ? // 獲取這兩個數(shù)據(jù)
? ? ? ? fmt.Println(<-ch)
? ? ? ? fmt.Println(<-ch)
}

執(zhí)行輸出結果為：

1
2

Go 遍歷通道與關閉通道

Go 通過 range 關鍵字來實現(xiàn)遍歷讀取到的數(shù)據(jù)，類似于與數(shù)組或切片。格式如下：

v, ok := <-ch

如果通道接收不到數(shù)據(jù)后 ok 就為 false，這時通道就可以使用 close() 函數(shù)來關閉。

實例

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 函數(shù)遍歷每個從通道接收到的數(shù)據(jù)，因為 c 在發(fā)送完 10 個
? ? ? ? // 數(shù)據(jù)之后就關閉了通道，所以這里我們 range 函數(shù)在接收到 10 個數(shù)據(jù)
? ? ? ? // 之后就結束了。如果上面的 c 通道不關閉，那么 range 函數(shù)就不
? ? ? ? // 會結束，從而在接收第 11 個數(shù)據(jù)的時候就阻塞了。
? ? ? ? for i := range c {
? ? ? ? ? ? ? ? fmt.Println(i)
? ? ? ? }
}