Go笔记-Chap8 并发

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
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