Golang 入門系列（十七）幾個常見的併發模型——生產者消費者模型

前面已經講過不少Golang系列知識，包括併發，鎖等內容，感興趣的能夠看看之前的文章，https://www.cnblogs.com/zhangweizhong/category/1275863.html，

接下來說幾個golang常見的併發模型，今天先說說生產者消費者模型。

 

生產者消費者模型

 

生產者：發送數據端

消費者：接收數據端

緩衝區：
　　1. 解耦(下降生產者和消費者之間耦合度)

　　2. 併發(生產者消費者數量不對等時，能保持正常通訊)

　　3. 緩存(生產者和消費者 數據處理速度不一致時,暫存數據)

 

如何實現？

生產者消費者模型是很是常見的併發模型，並且golang提供了chan類型，能夠很方便的實現。

根據 golang的官方文檔，使用chan就能夠實現生產者和消費者之間的數據和狀態同步。

• 經過chan在生產者和消費者之間傳遞數據(ch)和同步狀態(done)；
• chan做爲參數傳遞時是引用傳遞，不須要使用指針；
• chan是協程安全的，多個goroutine之間不須要鎖；
• chan的close事件能夠被recv獲取，close事件必定在正常數據讀完以後，機制相似於read到EOF；

示例代碼：

package main

import "fmt"

func Producer(ch chan int) {
　　for i := 1; i <= 10; i++ {
　　　　ch <- i
　　}
　　close(ch)
}

func Consumer(id int, ch chan int, done chan bool) {
　　for {
　　　　value, ok := <-ch
　　　　if ok {
　　　　　　fmt.Printf("id: %d, recv: %d\n", id, value)
　　　　} else {
　　　　　　fmt.Printf("id: %d, closed\n", id)
　　　　　　break
　　　　}
　　}
　　done <- true
}

func main() {
　　ch := make(chan int, 3)

　　coNum := 2
　　done := make(chan bool, coNum)
　　for i := 1; i <= coNum; i++ {
　　　　go Consumer(i, ch, done)
　　}

　　go Producer(ch)

　　for i := 1; i <= coNum; i++ {
　　　　<-done
　　}
}

運行結果：
id: 2, recv: 1
id: 1, recv: 2
id: 1, recv: 4
id: 1, recv: 5
id: 1, recv: 6
id: 2, recv: 3
id: 2, recv: 8
id: 2, recv: 9
id: 2, recv: 10
id: 2, closed
id: 1, recv: 7
id: 1, closed

簡單說明：

一、首先建立一個雙向的channel，

2.、而後開啓一個新的goroutine，把雙向通道做爲參數傳遞到producer方法中，同時轉成只寫通道。子協程開始執行循環，向只寫通道中添加數據，這就是生產者。

三、主協程，直接調用consumer方法，該方法將雙向通道轉成只讀通道，經過循環每次從通道中讀取數據，這就是消費者。

注意：channel做爲參數傳遞，是引用傳遞。

 

緩衝區的好處

1：解耦
假設生產者和消費者分別是兩個類。若是讓生產者直接調用消費者的某個方法，那麼生產者對於消費者就會產生依賴（也就是耦合）。未來若是消費者的代碼發生變化，可能會直接影響到生產者。而若是二者都依賴於某個緩衝區，二者之間不直接依賴，耦合度也就相應下降了。

2：處理併發
生產者直接調用消費者的某個方法，還有另外一個弊端。因爲函數調用是同步的（或者叫阻塞的），在消費者的方法沒有返回以前，生產者只好一直等在那邊。萬一消費者處理數據很慢，生產者只能無故浪費時間。
使用了生產者／消費者模式以後，生產者和消費者能夠是兩個獨立的併發主體。生產者把製造出來的數據往緩衝區一丟，就能夠再去生產下一個數據。基本上不用依賴消費者的處理速度。
其實最當初這個生產者消費者模式，主要就是用來處理併發問題的。

3：緩存
若是生產者製造數據的速度時快時慢，緩衝區的好處就體現出來了。當數據製造快的時候，消費者來不及處理，未處理的數據能夠暫時存在緩衝區中。等生產者的製造速度慢下來，消費者再慢慢處理掉。

 

最後

以上，就把golang生產者消費者模型簡單介紹完了，但願能對你們有所幫助。