Golang并发开发的最佳实践-Golang

首页 2024-07-03 21:54:44

并发开发的最佳实践：使用 goroutine 实现轻量级线程并发；使用管道 goroutine 间通信；使用等待组等待所有等待 goroutine 完成；使用互斥锁和读写锁控制共享资源的并发访问；使用原子操作确保共享变量并发访问时的数据安全。

Go 语言并发发最佳实践

并发是 Go 语言的核心优势之一，它允许我们充分利用多核编写 CPU 高性能应用程序的潜力。以下是 Go 一些语言并发开发的最佳实践：

1. 使用 goroutine
goroutine 是 Go 语言中的轻量级线程。它们的成本远低于传统的线程，因此可以创建大量的线程 goroutine 而不影响应用程序的性能。

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代码示例：

func main() {
  for i := 0; i < 10; i   {
    go func(i int) {
      // 这是并发执行代码
      fmt.Println("goroutine", i)
    }(i)
  }
}

2. 通信采用管道
管道是用于在场的一种 goroutine 传递信息之间的通信机制。管道是非堵塞的，这意味着发送操作不会阻塞发送者 goroutine，接收操作不会阻塞接收者 goroutine。

代码示例：

func main() {
  // 创建管道
  ch := make(chan int)

  // 启动一个 goroutine 发送消息
  go func() {
    ch <- 42
  }()

  // 从管道接收消息
  v := <-ch
  fmt.Println(v) // 输出：42
}

3. 使用等待组
等待组用于所有等待组 goroutine 在完成操作之前，阻塞主 goroutine 实用工具。这有助于确保在主 goroutine 访问共享资源是安全的。

代码示例：

func main() {
  var wg sync.WaitGroup
  wg.Add(10) // 等待添加 goroutine 数

  // 启动 goroutine
  for i := 0; i < 10; i   {
    go func(i int) {
      defer wg.Done() // 告诉等待组 goroutine 已完成

      // 这是并发执行代码
    }(i)
  }

  // 等待所有 goroutine 完成
  wg.Wait()
}

4. 使用互斥锁和读写锁
互斥锁和读写锁是控制共享资源并发访问的同步机制。互斥锁保证同时只有一个 goroutine 读写锁允许多个访问资源 goroutine同时读取资源，但只允许一个写入资源的goroutine。

代码示例：

// 互斥锁
var mu sync.Mutex

// 读写锁
var rwmu sync.RWMutex

func main() {
  // 获取互斥锁
  mu.Lock()
  defer mu.Unlock()

  // ... 操作共享资源 ...

  // 获取读锁
  rwmu.RLock()
  defer rwmu.RUnlock()

  // ... 读取共享资源 ...

  // 获取写锁
  rwmu.Lock()
  defer rwmu.Unlock()

  // ... 写入共享资源 ...
}

5. 使用原子操作
保证多个原子操作 goroutine 并发访问共享变量时不会有数据竞争。Go 语言提供了一组内置的原子类型，如 sync/atomic 包中的 int32 和 uint64。

代码示例：

package main

import (
  "fmt"
  "runtime"
  "sync"
  "sync/atomic"
)

var (
  // 使用原子类型计数器
  counter atomic.Int32

  // 使用互斥锁保护共享变量
  mu sync.Mutex
  sharedVar int
)

func main() {
  // 并发地递增 counter
  for i := 0; i < 1000; i   {
    go func() {
      atomic.Addint32(&counter, 1)
    }()
  }

  // 等待所有 goroutine 完成
  runtime.Gosched()

  // 输出最终计数
  fmt.Println(counter.Load()) // 输出：1000

  // 共享变量并发修改
  for i := 0; i < 1000; i   {
    go func() {
      mu.Lock()
      sharedVar  
      mu.Unlock()
    }()
  }

  // 等待所有 goroutine 完成
  runtime.Gosched()

  // 输出最终变量值
  fmt.Println(sharedVar) // 输出：1000
}

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