在Go語言中三種管理Concurrency的方式

相信大家踏入Go語言的世界，肯定是被強(qiáng)大的并發(fā)（Concurrency）所吸引，Go語言用最簡(jiǎn)單的關(guān)鍵字go就可以將任務(wù)丟到后臺(tái)處理，但是開發(fā)者怎么有效率的控制并發(fā)，這是入門Go語言必學(xué)的技能，本章會(huì)介紹幾種方式來帶大家認(rèn)識(shí)并發(fā)，而這三種方式分別對(duì)應(yīng)到三個(gè)不同的名詞：WaitGroup，Channel，及 Context。下面用簡(jiǎn)單的范例帶大家了解。

WaitGroup

先來了解有什么情境需要使用到 WaitGroup，假設(shè)您有兩臺(tái)機(jī)器需要同時(shí)上傳最新的代碼，兩臺(tái)機(jī)器分別上傳完成后，才能執(zhí)行最后的重啟步驟。就像是把一個(gè)工作同時(shí)拆成好幾份同時(shí)一起做，可以減少時(shí)間，但是最后需要等到全部做完，才能執(zhí)行下一步，這時(shí)候就需要用到 WaitGroup 才能做到。

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package main


import (
    "fmt"
    "sync"
)


func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    i := 0
    wg.Add(3) //task count wait to do
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task1
        fmt.Println("goroutine 1 done")
        i++
    }()
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task2
        fmt.Println("goroutine 2 done")
        i++
    }()
    go func() {
        defer wg.Done() // finish task3
        fmt.Println("goroutine 3 done")
        i++
    }()
    wg.Wait() // wait for tasks to be done
    fmt.Println("all goroutine done")
    fmt.Println(i)
}

Channel

另外一種實(shí)際的案例就是，我們需要主動(dòng)通知一個(gè) Goroutine 進(jìn)行停止的動(dòng)作。換句話說，當(dāng) App 啟動(dòng)時(shí)，會(huì)在后臺(tái)跑一些監(jiān)控程序，而當(dāng)整個(gè) App 需要停止前，需要發(fā)個(gè) Notification 給后臺(tái)的監(jiān)控程序，將其先停止，這時(shí)候就需要用到 Channel 來通知?？聪孪旅孢@個(gè)例子：

package main


import (
    "fmt"
    "time"
)


func main() {
    exit := make(chan bool)
    go func() {
        for {
            select {
            case <-exit:
                fmt.Println("Exit")
                return
            case <-time.After(2 * time.Second):
                fmt.Println("Monitoring")
            }
        }
    }()
    time.Sleep(5 * time.Second)
    fmt.Println("Notify Exit")
    exit <- true //keep main goroutine alive
    time.Sleep(5 * time.Second)
}

上面的例子可以發(fā)現(xiàn)，用了一個(gè) Gogourtine 和 Channel 來控制?？梢韵胂癞?dāng)后臺(tái)有無數(shù)個(gè) Goroutine 的時(shí)候，我們就需要用多個(gè) Channel 才能進(jìn)行控制，也許 Goroutine 內(nèi)又會(huì)產(chǎn)生 Goroutine，開發(fā)者這時(shí)候就會(huì)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)無法單純使用 Channel 來控制多個(gè) Goroutine 了。這時(shí)候解決方式會(huì)是傳遞 Context。

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Context

大家可以想像，今天有一個(gè)后臺(tái)任務(wù) A，A 任務(wù)又產(chǎn)生了 B 任務(wù)，B 任務(wù)又產(chǎn)生了 C 任務(wù)，也就是可以按照此模式一直產(chǎn)生下去，假設(shè)中途我們需要停止 A 任務(wù)，而 A 又必須告訴 B 及 C 要一起停止，這時(shí)候通過 context 方式是最快的了。

package main


import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)


func foo(ctx context.Context, name string) {
    go bar(ctx, name) // A calls B
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "A Exit")
            return
        case <-time.After(1 * time.Second):
            fmt.Println(name, "A do something")
        }
    }
}


func bar(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "B Exit")
            return
        case <-time.After(2 * time.Second):
            fmt.Println(name, "B do something")
        }
    }
}


func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go foo(ctx, "FooBar")
    fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
    time.Sleep(5 * time.Second)
    cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal  time.Sleep(3 * time.Second)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

package main


import (
    "context"
    "fmt"
    "time"
)


func foo(ctx context.Context, name string) {
    go bar(ctx, name) // A calls B
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "A Exit")
            return
        case <-time.After(1 * time.Second):
            fmt.Println(name, "A do something")
        }
    }
}


func bar(ctx context.Context, name string) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println(name, "B Exit")
            return
        case <-time.After(2 * time.Second):
            fmt.Println(name, "B do something")
        }
    }
}


func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    go foo(ctx, "FooBar")
    fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
    time.Sleep(5 * time.Second)
    cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal  time.Sleep(3 * time.Second)
    time.Sleep(3 * time.Second)
}

大家可以把 context 想成是一個(gè) controller，可以隨時(shí)控制不確定個(gè)數(shù)的 Goroutine，由上往下，只要宣告context.WithCancel后，再任意時(shí)間點(diǎn)都可以通過cancel()來停止整個(gè)后臺(tái)服務(wù)。實(shí)際案例會(huì)用在當(dāng) App 需要重新啟動(dòng)時(shí)，要先通知全部 goroutine 停止，正常停止后，才會(huì)重新啟動(dòng) App。

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總結(jié)

根據(jù)不同的情境跟狀況來選擇不同的方式，做一個(gè)總結(jié)：

• WaitGroup：需要將單一個(gè)工作分解成多個(gè)子任務(wù)，等到全部完成后，才能進(jìn)行下一步，這時(shí)候用 WaitGroup 最適合了
• Channel + Select：Channel 只能用在比較單純的 Goroutine 情況下，如果要管理多個(gè) Goroutine，建議還是 走 context 會(huì)比較適合
• Context：如果您想一次控制全部的 Goroutine，相信用 context 會(huì)是最適合不過的，當(dāng)然 context 不只有這特性，詳細(xì)可以參考『用 10 分鐘了解 Go 語言 context package 使用場(chǎng)景及介紹』

以上就是關(guān)于Go 語言中管理 Concurrency 的三種方式的相關(guān)介紹了，希望對(duì)大家有所幫助。