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Go语言教程:状态协程

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概念简介

在前面的例子中,我们用互斥锁进行了明确的锁定来让共享的
state 跨多个 Go语言 协程同步访问。另一个选择是使用内置的 Go语言
协程和通道的同步特性来达到同样的效果。这个基于通道的方
法和 Go语言 通过通信来共享内存,以及确
保每块数据被单独的 Go语言 协程所拥有的思路是一致的。

例程代码


package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync/atomic"
    "time"
)

// 在这个例子中,state 将被一个单独的 Go 协程拥有。这就
// 能够保证数据在并行读取时不会混乱。为了对 state 进行
// 读取或者写入,其他的 Go 协程将发送一条数据到拥有的 Go
// 协程中,然后接收对应的回复。结构体 `readOp` 和 `writeOp`
// 封装这些请求,并且是拥有 Go 协程响应的一个方式。
type readOp struct {
    key  int
    resp chan int
}
type writeOp struct {
    key  int
    val  int
    resp chan bool
}

func main() {

    // 和前面一样,我们将计算我们执行操作的次数。
    var readOps uint64 = 0
    var writeOps uint64 = 0

    // `reads` 和 `writes` 通道分别将被其他 Go 协程用来发
    // 布读和写请求。
    reads := make(chan *readOp)
    writes := make(chan *writeOp)

    // 这个就是拥有 `state` 的那个 Go 协程,和前面例子中的
    // map一样,不过这里是被这个状态协程私有的。这个 Go 协程
    // 反复响应到达的请求。先响应到达的请求,然后返回一个值到
    // 响应通道 `resp` 来表示操作成功(或者是 `reads` 中请求的值)
    go func() {
        var state = make(map[int]int)
        for {
            select {
            case read := <-reads:
                read.resp <- state[read.key]
            case write := <-writes:
                state[write.key] = write.val
                write.resp <- true
            }
        }
    }()

    // 启动 100 个 Go 协程通过 `reads` 通道发起对 state 所有者
    // Go 协程的读取请求。每个读取请求需要构造一个 `readOp`,
    // 发送它到 `reads` 通道中,并通过给定的 `resp` 通道接收
    // 结果。
    for r := 0; r < 100; r++ {
        go func() {
            for {
                read := &readOp{
                    key:  rand.Intn(5),
                    resp: make(chan int)}
                reads <- read
                <-read.resp
                atomic.AddUint64(&readOps, 1)
                time.Sleep(time.Millisecond)
            }
        }()
    }

    // 用相同的方法启动 10 个写操作。
    for w := 0; w < 10; w++ {
        go func() {
            for {
                write := &writeOp{
                    key:  rand.Intn(5),
                    val:  rand.Intn(100),
                    resp: make(chan bool)}
                writes <- write
                <-write.resp
                atomic.AddUint64(&writeOps, 1)
                time.Sleep(time.Millisecond)
            }
        }()
    }

    // 让 Go 协程们跑 1s。
    time.Sleep(time.Second)

    // 最后,获取并报告 `ops` 值。
    readOpsFinal := atomic.LoadUint64(&readOps)
    fmt.Println("readOps:", readOpsFinal)
    writeOpsFinal := atomic.LoadUint64(&writeOps)
    fmt.Println("writeOps:", writeOpsFinal)
}

执行&输出



# 运行这个程序显示这个基于 Go 协程的状态管理的例子达到
# 了每秒大约 800,000 次操作。
$ go run stateful-goroutines.go
readOps: 71708
writeOps: 7177

# 在这个特殊的例子中,基于 Go 协程的比基于互斥锁的稍复杂。
# 这在某些例子中会有用,例如,在你有其他通道包含其中或者当你
# 管理多个这样的互斥锁容易出错的时候。你应该使用最自然
# 的方法,特别是关于程序正确性的时候。

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相关资料

本例程github源代码:https://github.com/xg-wang/gobyexample/tree/master/examples/stateful-goroutines

Go语言状态协程

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