几段 Go 并发代码
Posted 机智的小小帅
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了几段 Go 并发代码相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
几段 Go 并发代码
可以使用 go run --race main.go
来验证代码中是否存在并发问题
for range
for i,v := range slice
// ...
// go func() ...
在 for range 中,i, v 这两个变量仅仅被初始化一次,在之后在每轮 for 循环中都会修改 i 和 v 的值,所以如果在 for 循环里面开启一个 goroutine 引用 i 和 v 的话,由于 for range 所在的协程在对 i, v 进行写操作, 每轮 for 循环的内部的协程对 i, v 进行读操作,很容易导致并发问题。
解决方法是,在 for 循环内部声明个临时变量,将 i, v 的值赋值给该临时变量,而循环内部的协程就不再直接引用 i, v 了,而是引用该临时变量。
第一个版本
type T struct
FieldA string
func main()
const elementCount = 100
sliceT := make([]*T, elementCount, elementCount)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
wg.Add(elementCount)
for _, t := range sliceT
go func()
defer wg.Done()
t.FieldA = "hello"
()
wg.Wait()
修复后
type T struct
FieldA string
func main()
const elementCount = 100
sliceT := make([]*T, elementCount, elementCount)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
wg.Add(elementCount)
for _, t := range sliceT
localT := t
go func()
defer wg.Done()
localT.FieldA = "hello"
()
wg.Wait()
第二个版本
type T struct
FieldA string
func main()
const elementCount = 100
sliceT := make([]*T, elementCount, elementCount)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
wg.Add(elementCount)
for i := range sliceT
go func()
defer wg.Done()
sliceT[i].FieldA = "hello"
()
wg.Wait()
修复后
type T struct
FieldA string
func main()
const elementCount = 100
sliceT := make([]*T, elementCount, elementCount)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
wg.Add(elementCount)
for i := range sliceT
localI := i
go func()
defer wg.Done()
sliceT[localI].FieldA = "hello"
()
wg.Wait()
sync.WaitGroup
WaitGroup 封装了一个计数器并提供了三个 api ,分别是 Add(), Done(), Wait()。
Add(n int) 将会给计数器增加 n。
Done() 将会给计数器减 1。
Wait() 将会一直阻塞,直到计数器的值变成 0。
下面是一个常见错误:
type T struct
FieldA string
func main()
const elementCount = 100
sliceT := make([]*T, elementCount, elementCount)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
for i := range sliceT
localI := i
go func()
wg.Add(1)
defer wg.Done()
sliceT[localI].FieldA = "hello"
()
wg.Wait()
这段程序不能保证 go func() 里面的代码一定会被执行。
因为 wg.Add(1) 是在子协程里面做的,程序完全可以执行完 for 循环之后,在 wg.Wait() 直接返回,不给子协程执行的机会。而由于 wg 里面的计数器为 0,wg.Wait() 并不会被阻塞。
由此得到一个很重要的结论: wg.Add() 必须和 wg.Wait() 在同一个协程里面被调用。
封装 WaitGroup
有时我们并不想显示地调用 wg.Add() 。我们仅仅想并发执行几段代码,并用 wg.Wait() 等待这几段代码全部执行完成。
看看下面的程序
type T struct
FieldA string
func main()
const elementCount = 100
sliceT := make([]*T, elementCount, elementCount)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
wgFunc := func(do func())
wg.Add(1)
defer wg.Done()
do()
for i := range sliceT
localI := i
go wgFunc(func()
sliceT[localI].FieldA = "hello"
)
wg.Wait()
wgFunc 方法内部引用了 wg,每次调用时会执行 wg.Add(1) 和 defer wg.Done() 来为并发保价护航。在 for 循环内部每次会开启一个协程去调用 wgFunc()。
但是它犯了和前一段代码一样的错误。
正确的封装应该是:
func main()
const elementCount = 100
sliceT := make([]*T, elementCount, elementCount)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
wgFunc := func(do func())
wg.Add(1)
go func()
defer wg.Done()
do()
()
for i := range sliceT
localI := i
wgFunc(func()
sliceT[localI].FieldA = "hello"
)
wg.Wait()
再重复一次,wg.Add() 必须和 wg.Wait() 在同一个协程内被执行。
PS: golang.org/x/sync/errgroup 提供了比 sync.WaitGroup 功能更加强大的 errgroup.Group,用它,用它!
多个协程并发读写同一个变量时一定需要使用同步机制么?
不一定。
stack overflow 上面的一个问题: Can I concurrently write different slice elements
The rule is simple: if multiple goroutines access a variable concurrently, and at least one of the accesses is a write, then synchronization is required.
Structured variables of array, slice, and struct types have elements and fields that may be addressed individually. Each such element acts like a variable.
数组里面的每个元素/结构体里面的每个字段是能被独立寻址的,它们都可以视为一个独立的变量!
因此上面的程序虽然有很多协程在访问同一个 slice,但是由于这些协程访问的是 slice 上不同的元素。且 slice 上的每个元素只被一个协程访问,因此是安全的。
同理,多个协程访问结构体的不同字段也是安全的。
type T struct
FieldA string
FieldB string
func main()
sliceT := make([]*T, 1000)
for i := range sliceT
sliceT[i] = new(T)
wg := sync.WaitGroup
wgFunc := func(do func())
wg.Add(1)
go func()
defer wg.Done()
do()
()
for i := range sliceT
t := sliceT[i]
wgFunc(func()
t.FieldA = "hello"
)
wgFunc(func()
t.FieldB = "world"
)
wg.Wait()
以上是关于几段 Go 并发代码的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
[Go] 通过 17 个简短代码片段,切底弄懂 channel 基础