go获取协程(goroutine)号的实例
我就废话不多说了,⼤家还是直接看代码吧~
funcGetGID()uint64{
b:=make([]byte,64)
b=b[:(b,fal)]
b=efix(b,[]byte("goroutine"))
b=b[:yte(b,'')]
n,_:=int(string(b),10,64)
returnn
}
补充:Go语⾔并发协程Goroutine和通道channel
Go语⾔并发协程Goroutine
1.1Go语⾔竞争状态
有并发,就有资源竞争,如果两个或者多个goroutine在没有相互同步的情况下,访问某个共享的资源,⽐如同时对该资源进
⾏读写时,就会处于相互竞争的状态,这就是并发中的资源竞争。
并发本⾝并不复杂,但是因为有了资源竞争的问题,就使得我们开发出好的并发程序变得复杂起来,因为会引起很多莫名其妙
的问题。
以下代码就会出现竞争状态:
import(
"fmt"
"runtime"
"sync"
)
var(
countint32
oup
)
funcmain(){
(2)
goincCount()
goincCount()
()
n(count)
}
funcincCount(){
()
fori:=0;i<2;i++{
value:=count
d()
value++
count=value
}
}
count变量没有任何同步保护,所以两个goroutine都会对其进⾏读写,会导致对已经计算好的结果被覆盖,以⾄于产⽣错误
结果。
代码中的d()是让当前goroutine暂停的意思,退回执⾏队列runq,让其他等待的goroutine运⾏,⽬的是为
了使资源竞争的结果更明显,下次运⾏暂停的goroutine时从断点处开始。
分析程序运⾏过程:
g1读取到count的值为0;
然后g1暂停了,切换到g2运⾏,g2读取到count的值也为0;
g2暂停,切换到g1暂停的位置继续运⾏,g1对count+1,count的值变为1;
g1暂停,切换到g2,g2刚刚已经获取到值0,对其+1,最后赋值给count,其结果还是1;
可以看出g1对count+1的结果被g2给覆盖了,两个goroutine都+1⽽结果还是1。
通过上⾯的分析可以看出,之所以出现上⾯的问题,是因为两个goroutine相互覆盖结果。
所以我们对于同⼀个资源的读写必须是原⼦化的,也就是说,同⼀时间只能允许有⼀个goroutine对共享资源进⾏读写操作。
此例⼦的共享资源就是count
通过gobuild-race⽣成⼀个可以执⾏⽂件,然后再运⾏这个可执⾏⽂件,就可以检测资源竞争信息,看到打印出的检测信
息。如下
==================
WARNING:DATARACE
Readat0x000000619cbcbygoroutine8:
nt()
D:/code/src/:25+0x80//goroutine8在代码25⾏读取共享资源value:=count
Previouswriteat0x000000619cbcbygoroutine7:
nt()
D:/code/src/:28+0x9f//goroutine7在代码28⾏修改共享资源count=value
Goroutine8(running)createdat:
()
D:/code/src/:17+0x7e
Goroutine7(finished)createdat:
()
D:/code/src/:16+0x66//两个goroutine都是从main函数的16、17⾏通过go关键字启动的。
==================
4
Found1datarace(s)
1.2锁住共享资源
Go语⾔提供了传统的同步goroutine的机制,就是对共享资源加锁。atomic和sync包⾥的⼀些函数就可以对共享的资源进⾏
加锁操作。
1.2.1原⼦函数
原⼦函数能够以很底层的加锁机制来同步访问整型变量和指针
import(
"fmt"
"runtime"
"sync"
"sync/atomic"
)
var(
counterint64
oup
)
funcmain(){
(2)
goincCounter(1)
goincCounter(2)
()//等待goroutine结束
n(counter)
}
funcincCounter(idint){
()
forcount:=0;count<2;count++{
64(&counter,1)//安全的对counter加1
d()
}
}
上述代码中使⽤了atmoic包的AddInt64函数,这个函数会同步整型值的加法,⽅法是强制同⼀时刻只能有⼀个gorountie运
⾏并完成这个加法操作。
另外两个有⽤的原⼦函数是LoadInt64和StoreInt64。这两个函数提供了⼀种安全地读和写⼀个整型值的⽅式。下⾯的代码就
使⽤了LoadInt64和StoreInt64函数来创建⼀个同步标志,这个标志可以向程序⾥多个goroutine通知某个特殊状态。
import(
"fmt"
"sync"
"sync/atomic"
"time"
)
var(
shutdownint64
oup
)
funcmain(){
(2)
godoWork("A")
godoWork("B")
(1*)
n("ShutdownNow")
nt64(&shutdown,1)
()
}
funcdoWork(namestring){
()
for{
("Doing%sWorkn",name)
(250*econd)
t64(&shutdown)==1{
("Shutting%sDownn",name)
break
}
}
}
--output--
DoingAWork
DoingBWork
DoingBWork
DoingAWork
DoingAWork
DoingBWork
DoingBWork
DoingAWork//前8⾏顺序每次运⾏时都不⼀样
ShutdownNow
ShuttingADown
ShuttingBDown//A和B都shutdown后,由()把计数器置0
上⾯代码中main函数使⽤StoreInt64函数来安全地修改shutdown变量的值。如果哪个doWorkgoroutine试图在main函数
调⽤StoreInt64的同时调⽤LoadInt64函数,那么原⼦函数会将这些调⽤互相同步,保证这些操作都是安全的,不会进⼊竞争
状态。
1.2.2锁
见上篇⽂章,上⾯的例⼦为保持同步,取消竞争,可照以下操作:
funcincCounter(idint){
()
forcount:=0;count<2;count++{
//同⼀时刻只允许⼀个goroutine进⼊这个临界区
()
{
value:=counter
d()//退出当前goroutine,调度器会再次分配这个goroutine继续运⾏。
value++
counter=value
}
()//释放锁,允许其他正在等待的goroutine进⼊临界区
}
}
1.3通道chan
统统将通道两端的goroutine理解为⽣产者-消费者模式。
通道的数据接收⼀共有以下4种写法。
阻塞接收数据
阻塞模式接收数据时,将接收变量作为<-操作符的左值,格式如下:
data:=<-ch
执⾏该语句时将会阻塞,直到接收到数据并赋值给data变量。
2)⾮阻塞接收数据
使⽤⾮阻塞⽅式从通道接收数据时,语句不会发⽣阻塞,格式如下:
data,ok:=<-ch
data:表⽰接收到的数据。未接收到数据时,data为通道类型的零值。
ok:表⽰是否接收到数据。
⾮阻塞的通道接收⽅法可能造成⾼的CPU占⽤,因此使⽤⾮常少。如果需要实现接收超时检测,可以配合lect和计时器
channel进⾏
3)循环接收数据
import(
"fmt"
"time"
)
funcmain(){
//构建⼀个通道,这⾥有没有缓冲都可,因为是收了就发,⽆需阻塞等待
ch:=make(chanint)
//开启⼀个并发匿名函数
gofunc(){
//从3循环到0
fori:=3;i>=0;i--{
//发送3到0之间的数值
ch<-i
//每次发送完时等待
()
}
}()
//遍历接收通道数据
fordata:=rangech{
//打印通道数据
n(data)
//当遇到数据0时,退出接收循环
ifdata==0{
break
}
}
}
--output--
1.3.1单向通道
ch:=make(chanint)
//声明⼀个只能写⼊数据的通道类型,并赋值为ch
varchSendOnlychan<-int=ch
或
ch:=make(chan<-int)
//声明⼀个只能读取数据的通道类型,并赋值为ch
varchRecvOnly<-chanint=ch
或
ch:=make(<-chanint)
1.3.2优雅的关闭通道
1.3.3⽆缓冲的通道
如果两个goroutine没有同时准备好,通道会导致先执⾏发送或接收操作的goroutine阻塞等待。(阻塞指的是由于某种原因
数据没有到达,当前协程(线程)持续处于等待状态,直到条件满⾜才解除阻塞)这种对通道进⾏发送和接收的交互⾏为本⾝
就是同步的。其中任意⼀个操作都⽆法离开另⼀个操作单独存在。
在⽹球⽐赛中,两位选⼿会把球在两个⼈之间来回传递。选⼿总是处在以下两种状态之⼀,要么在等待接球,要么将球打向对
⽅。可以使⽤两个goroutine来模拟⽹球⽐赛,并使⽤⽆缓冲的通道来模拟球的来回
//这个⽰例程序展⽰如何⽤⽆缓冲的通道来模拟
//2个goroutine间的⽹球⽐赛
packagemain
import(
"fmt"
"math/rand"
"sync"
"time"
)
//wg⽤来等待程序结束
oup
funcinit(){
(().UnixNano())
}
//main是所有Go程序的⼊⼝
funcmain(){
//创建⼀个⽆缓冲的通道
court:=make(chanint)
//计数加2,表⽰要等待两个goroutine
(2)
//启动两个选⼿
goplayer("Nadal",court)
goplayer("Djokovic",court)
//发球
court<-1
//等待游戏结束
()
}
//player模拟⼀个选⼿在打⽹球
funcplayer(namestring,courtchanint){
//在函数退出时调⽤Done来通知main函数⼯作已经完成
()
for{
//等待球被击打过来
ball,ok:=<-court
if!ok{
//如果通道被关闭,我们就赢了
("Player%sWonn",name)
return
}
//选随机数,然后⽤这个数来判断我们是否丢球
n:=(100)
ifn%13==0{
("Player%sMisdn",name)
//关闭通道,表⽰我们输了
clo(court)
return
}
//显⽰击球数,并将击球数加1
("Player%sHit%dn",name,ball)
ball++
//将球打向对⼿,为啥这⾥是把ball发送到另⼀个go协程?
//因为court⽆缓冲,此时另⼀个go协程正好在等待接收court内的值,所以此时转向另⼀个go协程代码
court<-ball
}
}
1.3.4有缓冲的通道
有缓冲的通道是⼀种在被接收前能存储⼀个或者多个值的通道。这种类型的通道并不强制要求goroutine之间必须同时完成发
送和接收,发送和接受的阻塞条件为只有在通道中没有要接收的值时,接收动作才会阻塞。只有在通道没有可⽤缓冲区容纳被
发送的值时,发送动作才会阻塞。
有缓冲的通道和⽆缓冲的通道之间的⼀个很⼤的不同:⽆缓冲的通道保证进⾏发送和接收的goroutine会在同⼀时间进⾏数据
交换;有缓冲的通道没有这种保证。
为什么要给通道限制缓冲区⼤⼩?
通道(channel)是在两个goroutine间通信的桥梁。使⽤goroutine的代码必然有⼀⽅提供数据,⼀⽅消费数据。当提供数据
⼀⽅的数据供给速度⼤于消费⽅的数据处理速度时,如果通道不限制长度,那么内存将不断膨胀直到应⽤崩溃。因此,限制通
道的长度有利于约束数据提供⽅的供给速度,供给数据量必须在消费⽅处理量+通道长度的范围内,才能正常地处理数据。
1.3.5channel超时机制
lect机制不是专门为超时⽽设计的,却能很⽅便的解决超时问题,因为lect的特点是只要其中有⼀个ca已经完成,程
序就会继续往下执⾏,⽽不会考虑其他ca的情况。
基本语句为:
每个ca语句⾥必须是⼀个IO操作,
lect{
ca<-chan1:
//如果chan1成功读到数据,则进⾏该ca处理语句
cachan2<-1:
//如果成功向chan2写⼊数据,则进⾏该ca处理语句
default:
//如果上⾯都没有成功,则进⼊default处理流程
}
例⼦,注意之所以输出5个num,是因为lect⾥的在这⾥的意思是ch通道⽆值可以接收的时候的3s后才print超时,
即最多ch通道最多阻塞等待3s
funcmain(){
ch:=make(chanint)
quit:=make(chanbool)
//新开⼀个协程
gofunc(){
for{
lect{
canum:=<-ch:
n("num=",num)
ca<-(3*):
n("超时")
quit<-true
}
}
}()//别忘了()
fori:=0;i<5;i++{
ch<-i
()//主协程进⼊休眠状态,等待上⾯的go协程运⾏并进⼊阻塞等待状态,就这样来回运⾏,并通过chan通信
}
<-quit
n("程序结束")
}
--output--
num=0
num=1
num=2
num=3
num=4
超时
程序结束
以上为个⼈经验,希望能给⼤家⼀个参考,也希望⼤家多多⽀持。如有错误或未考虑完全的地⽅,望不吝赐教。
本文发布于:2022-11-25 05:36:03,感谢您对本站的认可!
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