Go简单实现协程池

Posted 2022-07-01 爪哇盘古

首先就是进程、线程、协程讲解老三样。

进程: 本质上是一个独立执行的程序，进程是操作系统进行资源分配和调度的基本概念，操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

线程: 是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一个进程中可以并发多个线程，每条线程执行不同的任务，切换受系统控制。

协程:  又称为微线程，是一种用户态的轻量级线程，协程不像线程和进程需要进行系统内核上的上下文切换，协程的上下文切换是由用户自己决定的，有自己的上下文，所以说是轻量级的线程，也称之为用户级别的线程就叫协程，一个线程可以多个协程,线程进程都是同步机制，而协程则是异步Java的原生语法中并没有实现协程,目前python、Lua和GO等语言支持。

关系：一个进程可以有多个线程，它允许计算机同时运行两个或多个程序。线程是进程的最小执行单位，CPU
的调度切换的是进程和线程，进程和线程多了之后调度会消耗大量的CPU，CPU上真正运行的是线程，线程可
以对应多个协程。

 golang协程

MPG模型

Go协程中有三个关键实体：

• M(machine): 工作线程，由操作系统调度。应该就是通常所说的内核线程。
• P(processor): 处理器（非CPU），代表着运行Go代码的必要资源，以及调度goroutine的能力。个人觉得可以当作拥有自主调度权的算法模块，用于工作窃取（work stealing）。
• G(gooutine): Go协程，轻量级用户线程。主要包含执行栈和调度管理器。这里的调度管理器指的是，统一并管理调度资源，等待被调度。

 

Go协程的特点

（1）有独立的栈空间

（2）共享程序的堆空间

（3）协程调度由用户控制（进程的控制是有操作系统控制，程序员不能控制）

（4）协程是轻量级的线程

 

通道的特性

Go语言中的通道（channel）是一种特殊的类型。在任何时候，同时只能有一个 goroutine 访问通道进行发送和获取数据。goroutine 间通过通道就可以通信。

通道像一个传送带或者队列，总是遵循先入先出（First In First Out）的规则，保证收发数据的顺序。

当然协程的轻量性并不代表可以随意滥用，毕竟还是存在资源的消耗。本文主要讲解go的协程池的实现原理，利用select来监听任务。【代码仅用作实现原理，想更优雅可以在该原理基础上自行优化】

废话不多说直接上代码！

package main

import (
	"strconv"
	"time"
)

/**
协程池
 */
//全局任务管道地址数组
var arr []*chan func()
//启动任务数量
var num = 10
//默认管道下标0
var index = 0
//任务开关
var static = false
func run(f *chan func())
	println("等待咯")
	for static == true 
		select 
			case fu:=<-*f :     // 检测有没有数据可读
				// 一旦成功读取到数据，则进行该case处理语句
				fu()
			default:
				//println(f)
				//println("无数据")
		
		time.Sleep(time.Duration(1)*time.Second)
	

//启动任务函数
func Start()
	static = true
	for i:=0;i<num;i++ 
		//make一个管道地址
		c:=make(chan func(),1)
		println(&c)
		//将该地址存入全局数组中
		arr = append(arr,&c)
		//地址传入任务函数
		go run(&c)
	

//插入任务
func add(str string) 
	//此处不是很优雅，自行优化实现。
	if(index >= num-1)
		index = 0
	else
		index++
	
	//向地址管道传入函数
	*arr[index] <- func() 
		println(str)
	

//停止任务
func stop()  
	//终止任务for
	static = false
	//清空管道数组
	arr = []*chan func()

func main() 
	Start()
	println("开始执行写入管道")
	println(len(arr))
	for i:=0;i<1000000000;i++ 
		add("传入的i:"+strconv.Itoa(i))
	
	time.Sleep(time.Duration(2)*time.Second)
	stop()
	//time.Sleep(time.Duration(100)*time.Second)

原理很简单，就是合理使用select来监听管道是否有数据，协程池的实现就是合理利用管道。可以根据该思路来进行优化封装一个属于自己的协程池哦~

对于优化建议，有牛可评论，相互学习！