8.1 并发的含义
- 并发:逻辑上具备同时处理多个任务的能力
- 并行: 物理上在同一时刻执行多个并发任务
多线程或多进程是并行的基本条件,但单线程也可用协程做到并发,在单个线程上通过主动切换来实现多任务并发。
goroutine不是简单的协程,更像是多线程和协程的结合体。
go并非执行并发操作,而是创建一个并发任务单元,等待调度器安排合适的系统线程去执行。
当前流程不阻塞,不等待,也不保证并发顺序!
- 每个任务单元,保存函数指针,调用参数,还会分配栈内存空间,go自定义栈初始仅须2KB,需要时扩容
- 类似defer,因“延迟执行”而立即计算并复制执行参数
Wait
- 进程退出时不会等待并发任务结束,可用channel阻塞,然后发出退出信号
- 若等待多个结束,推荐使用sync.WaitGroup,计数器直至归零,在goroutine外进行WaitGroup.Add
- 可在多处使用wait阻塞,都能接收到通知
GOMAXPROCS
仅有限的几个线程参与并发任务执行,与处理器核数相等,用runtime.GOMAXPROCS函数修改
Local Storage
goroutine:
- 无优先级
- 无编号
- 无局部存储
- 抛弃返回值
实际上除了优先级,其它功能都容易实现。
Gosched
暂停,释放线程去执行其它任务,当前任务放回队列,等待下次调度。
Goexit
立即终止当前任务,确保所有已注册延迟调用被执行。
8.2 通道
Go鼓励使用CSP(communicating Sequential Process)通道,以通信来代替内存共享,实现并发安全。
- 底层来讲,通道是个队列
- 同步模式:发送和接受双方配对,然后直接复制数据给对方。若配对失败,则置入等待队列,直到唤醒。
- 异步模式:抢夺数据缓冲槽
- 可以用ok-idom 或 range 模式处理数据
- 通知可以是全体性的,比如close,一次性事件用close很好
对于close和nil通道,规则如下:
- 向已关闭通道发送数据,引发panic
- 从已关闭接收数据,返回已缓冲数据或零值
- 无论收发,nil通道都会阻塞
单向
通道默认双向,不区分发送和接收端。
通常使用类型转换来获取单向通道,并分别赋予操作双方
c := make(chan int)
var send chan<- int = c
var recv <-chan int = c
- 不能在单向通道上做逆向操作
- close不能用于接收端,这说明close是发送一个信号!
close(ready) = close<-
- 无法将单向通道转换回去
选择
- select语句,随机选择一个可用通道做收发操作
- 如要等全部通道消息处理结束,可将已完成通道设置为nil,这样就阻塞,不会被select再选中
- 即便同一通道,也随机选择case执行
- 所有通道都不可用时,select执行default语句
模式
通常使用工厂方法将goroutinue和通道绑定
type receiver struct {
sync.WaitGroup
data chan int
}
性能
将发往通道的数据打包,减少传输次数,可有效提升性能,比如传数组。
毕竟实现上,通道队列依旧是锁同步机制。
资源泄露
goroutine leak:即goroutine处于发送或接受阻塞状态,但一直未被唤醒,垃圾回收器也不管,导致在等待队列里长久休眠。
8.3 同步
通道作为一种通信,也不是就取代锁了。
- 通道倾向于解决逻辑层次的并发处理
- 锁则用来保护局部范围内的数据安全
要注意,Mutex作为匿名字段时,相关方法要实现为指针receiver,否则复制导致锁失效
- 控制锁的粒度
- 不支持递归锁
- 对性能要求高时,应避免defer Unlock
- 读写并发,使用RWmutex
- 对单个数据读写保护,使用原子操作