golang协程同步的几种方法
本文简要介绍下go中协程的几种同步方法。
协程概念简要理解
协程类似线程,是一种更为轻量级的调度单位,但协程还是不同于线程的,线程是系统级实现的,常见的调度方法是时间片轮转法,如每隔10ms切换一个线程执行。
协程则是应用软件级实现,它和线程的原理差不多,当一个协程调度到另一个协程时,将上一个协程的上下文信息压入堆栈,来回切换。一个线程可以跑很多个协程,由这个线程来调度协程的切换,如果是C/C++的话底层就能通过select/poll/epoll来做,例如微信后台的开源libco库。
golang协程底层不是C,纯go实现,golang的协程应该是目前各类有协程概念的语言中实现的最完整和成熟的,调度是基于GPM模型实现的,有兴趣可以去了解下,这里不扯远了,下面看看协程的同步。
为什么要做同步
至于为什么需要同步呢,类似线程要做同步差不多,现在的cpu都是多核,假设一核一个线程同时一起访问同一块内存中的数据吗,那么可能上一ns第一个线程刚把数据从寄存器拷贝到内存,第二个线程马上又把此数据用它修改的值给覆盖了,这样共享数据变会乱套。
举个例子 :
用2个协程序并发各自增一个全局变量100 0000 次
package main
import(
"fmt"
"time"
)
var share_cnt uint64 = 0
func incrShareCnt() {
for i:=0; i < 1000000; i++ {
share_cnt++
}
fmt.Println(share_cnt)
}
func main() {
for i:=0; i < 2; i++ {
go incrShareCnt()
}
time.Sleep(1000*time.Second)
}
运行4次 , 可以看到我们虽然自增了200 0000次,但没有一个输出200 0000的结果.
协程的几种同步方法
Mutex
互斥锁,可以创建为其他结构体的字段;零值为解锁状态。Mutex类型的锁和线程无关,可以由不同的线程加锁和解锁。
package main
import(
"fmt"
"time"
"sync"
)
var share_cnt uint64 = 0
var lck sync.Mutex
func incrShareCnt() {
for i:=0; i < 1000000; i++ {
lck.Lock()
share_cnt++
lck.Unlock()
}
fmt.Println(share_cnt)
}
func main() {
for i:=0; i < 2; i++ {
go incrShareCnt()
}
time.Sleep(1000*time.Second)
}
channel
使用golang的channel, 下面一个典型的生产消费模型
package main
import(
"fmt"
"time"
"strconv"
)
func main() {
msg_chan := make(chan string)
done := make(chan bool)
i := 0
go func() {
for {
i++
time.Sleep(1*time.Second)
msg_chan <- "on message"
<- done
}
}()
go func() {
for {
select {
case msg := <- msg_chan :
i++
fmt.Println(msg + " " + strconv.Itoa(i))
time.Sleep(2*time.Second)
done <- true
}
}
}()
time.Sleep(20*time.Second)
}
WaitGroup
sync包中的WaitGroup可用等待一组协程的结束。
父协程通过Add方法来设定应等待的线程的数量。
每个被等待的协程在结束时调用Done方法。
同时,主协程里调用Wait方法阻塞至所有线程结束。
package main
import(
"sync"
"net/http"
)
var wg sync.WaitGroup
var urls = []string{
"http://www.baidu.com/",
"http://www.taobao.com/",
"http://www.tianmao.com/",
}
func main() {
for _, url := range urls {
// Increment the WaitGroup counter.
wg.Add(1)
// Launch a goroutine to fetch the URL.
go func(url string) {
// Decrement the counter when the goroutine completes.
defer wg.Done()
// Fetch the URL.
http.Get(url)
}(url)
}
// Wait for all HTTP fetches to complete.
wg.Wait()
}