61396-Go語言程序設計項目化教程（微課版）5.2 并發(fā)

并發(fā)并發(fā)簡述goroutine調(diào)度select多路復用01.02.04.目錄channel通信機制03.sync并發(fā)控制05.01并發(fā)簡述進程，線程與協(xié)程并發(fā)與并行并發(fā)模型1并發(fā)簡述線程進程協(xié)程進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的最小單位，由內(nèi)核進行調(diào)度，擁有獨立的內(nèi)存單元。一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。線程是CPU調(diào)度的最小單位，比進程更小的能獨立運行的基本單位，線程分為內(nèi)核態(tài)線程和用戶態(tài)線程，一個線程上可以運行多個協(xié)程。協(xié)程是輕量級的線程，獨立的?？臻g，共享堆空間，調(diào)度由用戶自己控制。協(xié)程無法強制的切換CPU控制權，通常只能進行協(xié)作式調(diào)度。1并發(fā)簡述ABC并發(fā)是多線程程序在單核心的cpu上運行，一個時間段內(nèi)存在多個線程或進程執(zhí)行，但任何時間點上都只有一個線程或進程執(zhí)行，多個線程或進程爭搶時間片輪流執(zhí)行，單核處理器只能并發(fā)。并發(fā)1并發(fā)簡述ABC并行是多線程程序在多核心的cpu上運行，一個時間段和時間點存在多個線程或進程執(zhí)行，利用多核實現(xiàn)多線程的運行，并行需要多核處理器。并行1并發(fā)簡述并發(fā)模型多進程編程多進程是在操作系統(tǒng)層面進行并發(fā)的基本模式，所有的進程由內(nèi)核管理，相互之間不會影響，但系統(tǒng)開銷較大。多協(xié)程編程用戶態(tài)線程，不需要操作系統(tǒng)來進行搶占式調(diào)度，且在真正的實現(xiàn)中寄存于線程中，系統(tǒng)開銷極小。多線程編程大部分操作系統(tǒng)上都屬于系統(tǒng)層面的并發(fā)模式，比多進程的開銷小很多，但是其開銷依舊比較大，且在高并發(fā)模式下，效率會有影響。非阻塞/異步IO編程比多線程要復雜，通過事件驅(qū)動的方式使用異步IO，盡可能地少用線程，降低開銷。02goroutine調(diào)度goroutine定義普通函數(shù)創(chuàng)建goroutine匿名函數(shù)創(chuàng)建goroutine任何函數(shù)加上go就能發(fā)送調(diào)度器運行；不需要定義時區(qū)分是否異步函數(shù)；調(diào)度器在合適的點進行切換；使用-race檢測數(shù)據(jù)訪問沖突；2goroutine調(diào)度調(diào)度器goroutinegoroutine線程goroutinegoroutine線程goroutine2goroutine調(diào)度示例：go函數(shù)名(參數(shù)列表)函數(shù)名：調(diào)用的函數(shù)名；參數(shù)列表：調(diào)用函數(shù)需要傳入的參數(shù)；running

()goroutine終止main函數(shù)goroutinerunning函數(shù)goroutinemain()程序入口go普通函數(shù)()main函數(shù)終止普通函數(shù)創(chuàng)建goroutinefuncrunning(){//執(zhí)行語法}funcmain(){//并發(fā)執(zhí)行程序

gorunning()}2goroutine調(diào)度running

()goroutine終止main函數(shù)goroutine匿名函數(shù)goroutinemain()程序入口go匿名函數(shù)()main函數(shù)終止參數(shù)列表：函數(shù)體內(nèi)的參數(shù)變量列表。函數(shù)體：匿名函數(shù)的代碼。調(diào)用參數(shù)列表：啟動goroutine時，需要向匿名函數(shù)傳遞的調(diào)用參數(shù)。匿名函數(shù)創(chuàng)建goroutinefuncmain(){ gofunc(參數(shù)列表){

函數(shù)體 }(調(diào)用參數(shù)列表)}2goroutine調(diào)度funcrunning(namestring){vartimesintfor{times++fmt.Println(name,times)time.Sleep(time.Second)}}funcmain(){varnamestringname="并發(fā)"gorunning(name)}運行結果為：并發(fā)1并發(fā)2………..main函數(shù)中通過go關鍵字創(chuàng)建running函數(shù)goroutine并發(fā)運行;running函數(shù)中通過for實現(xiàn)無限循環(huán)，time.Sleep暫停1秒后繼續(xù)循環(huán),主函數(shù)退出時并發(fā)程序終止；2goroutine調(diào)度funcmain(){gofunc(){vartimesintfor{times++fmt.Println("并發(fā)",times)time.Sleep(time.Second)}}()}運行結果為：并發(fā)1并發(fā)2……..main函數(shù)中通過go關鍵字創(chuàng)建匿名函數(shù)goroutine并發(fā)運行;匿名函數(shù)中通過for實現(xiàn)無限循環(huán)，time.Sleep暫停1秒后繼續(xù)循環(huán),主函數(shù)退出時并發(fā)程序終止；03channel通信機制通道的特性通道的聲明通道數(shù)據(jù)接收與發(fā)送無緩沖通道有緩沖通道通道超時機制3channel通信機制Go語言中的通道（channel）是一種特殊的類型。在任何時候，同時只能有一個goroutine訪問通道進行發(fā)送和獲取數(shù)據(jù)。goroutine間通過通道就可以通信。通道像一個傳送帶或者隊列，總是遵循先入先出（FirstInFirstOut）的規(guī)則，保證收發(fā)數(shù)據(jù)的順序。通道（channel）var通道變量通道類型注：chan類型的空值是nil，聲明后需要配合make后才能使用1、聲明通道類型3channel通信機制通道實例:=make(數(shù)據(jù)類型）2、創(chuàng)建通道var通道實例<-chan數(shù)據(jù)類型3、聲明讀取單向通道var通道實例chan<-數(shù)據(jù)類型4、聲明寫入單向通道readch:=make(chanint)writech:=make(chanint)readch:=make(chanint)var讀取變量<-chanint=readchwritech:=make(chanint)var寫入變量chan<-int=writech3channel通信機制示例：通道變量<-值函數(shù)名：通過make創(chuàng)建好的通道實例參數(shù)列表：可以是變量、常量、表達式或者函數(shù)返回值等，類型必須與ch通道的元素類型一致通道發(fā)送數(shù)據(jù)packagemainfuncmain(){ch:=make(chaninterface{})ch<-0ch<-"hello"}3channel通信機制data:=<-ch執(zhí)行該語句時將會阻塞，直到接收到數(shù)據(jù)并賦值給data變量阻塞接收數(shù)據(jù)data,ok:=<-chdata：表示接收到的數(shù)據(jù)。未接收到數(shù)據(jù)時，data為通道類型的零值非阻塞接收數(shù)據(jù)<-ch執(zhí)行該語句時將會發(fā)生阻塞，直到接收到數(shù)據(jù)，但接收到的數(shù)據(jù)會被忽略忽略接收數(shù)據(jù)通道ch是通過遍歷接收數(shù)據(jù)循環(huán)接收數(shù)據(jù)fordata:=rangech{……}3channel通信機制無緩沖的通道：接收前沒有能力保存任何值的通道。這種類型的通道要求發(fā)送goroutine和接收goroutine同時準備好，才能完成發(fā)送和接收操作；阻塞條件：發(fā)送和接收的交互行為是同步的。其中任意一個操作都無法離開另一個操作單獨存在，兩個goroutine沒有同時準備好，通道會導致先執(zhí)行發(fā)送或接收操作的goroutine阻塞等待；無緩沖通道3channel通信機制緩沖的通道：增加一個有限大小的存儲空間形成帶緩沖通道，被接收前能存儲一個或者多個值的通道，不強制要求goroutine之間必須同時完成發(fā)送和接收；有緩沖通道funcmain(){ch:=make(chanint,3)ch<-1ch<-2ch<-3}阻塞條件：只有在通道中沒有要接收的值時，接收動作才會阻塞。只有在通道沒有可用緩沖區(qū)容納被發(fā)送的值時，發(fā)送動作才會阻塞。示例：通道實例:=make(chan通道類型,緩沖大小)3channel通信機制select超時機制select{

case<-chan1:

//chan1成功讀到數(shù)據(jù)，進行case處理語句

casechan2<-1:

//成功向chan2寫入數(shù)據(jù)，進行case處理語句

default:

//如果上面都沒有成功，進入default處理流程

}funcmain(){ch，exit:=make(chanint),make(chanbool)gofunc(){for{select{casenum:=<-ch:fmt.Println("num=",num)case<-time.After(3*time.Second):exit<-true}}}注：Go語言中提供了select關鍵字，可以同時響應多個通道的操作，select里的每個case語句必須是一個IO操作。04select多路復用select的用法select多路復用語法4select多路復用select多路復用語法select{caseoperator1://statement1caseoprtator2://statement2......default://statement3}select是Go中的一個控制結構。select語句類似于switch語句，但是select會隨機執(zhí)行一個可運行的case。如果沒有case可運行，它將阻塞，直到有case可運行。select是Golang在語言層面提供的多路IO復用的機制，其可以檢測多個channel是否ready(即是否可讀或可寫)，使用起來非常方便。select的作用4select多路復用packagemainimport( "fmt" "time")funcmain(){ ch1:=make(chanint) ch2:=make(chanint) gofunc(){ time.Sleep(2*time.Second) ch2<-200 }() gofunc(){ time.Sleep(2*time.Second) ch1<-100 }() select{ casenum1:=<-ch1: fmt.Println(“ch1：",num1) casenum2,ok:=<-ch2: ifok{ fmt.Println(“ch2：",num2) }else{ fmt.Println(“ch2已關閉") } }}運行結果為：可能執(zhí)行第一個case，打印ch1：100也可能執(zhí)行第二個case，打印ch2：200(多次運行，結果就不一樣了）05sync并發(fā)控制互斥鎖、讀寫互斥鎖等待組5sync并發(fā)控制Go語言包中的sync包提供了兩種鎖類型：sync.Mutex和sync.RWMutex。當一個goroutine獲得了Mutex后，其他goroutine必須等到這個goroutine釋放該Mutex。互斥鎖讀寫互斥鎖RWMutex相對友好，在讀鎖占用的情況下，會阻止寫，但不阻止讀。varsyslocksync.Mutexvarsyslocksync.RWMutexvarcountGuardsync.RWMutexfuncGetCount()int{countGuard.RLock()......countGuard.RUnlock()}varcountGuardsyslocksync.Mutexfuncfunc()int{countGuard.Lock()count=c