Golang 併發編程實踐

人是一種高併發的物種，細品。

初識

對 Go 語言的第一印象就是其原生地支持併發編程，並且使用的是協程，比線程更加輕量。

關於進程、線程和協程的區別

• 進程是「程序執行的一個實例」 ，擔當分配系統資源的實體。進程建立必須分配一個完整的獨立地址空間。進程切換隻發生在內核態。
• 線程：線程是進程的一個執行流，獨立執行它本身的程序代碼，是程序執行流的最小單元，是處理器調度和分派的基本單位。一個進程能夠有一個或多個線程。
• 協程：協程不是進程或線程，其執行過程更相似於子例程，或者說不帶返回值的函數調用。在語言級別能夠建立併發協程，而後編寫代碼去進行管理。Go 將這一步承包下來，使協程併發運行成本更低。

Go 實現最簡單的併發

for i := 0; i < 10; i++ {
    go func(n int) {
        fmt.Println(n)
    }(i)
}

項目實踐

最近有個項目須要同時調用多個 job，並要等待這些 job 完成以後才能往下執行。

串行執行 job

最開始，咱們擁有一個執行 job 的方法，而且串行執行全部的 job：

func buildJob(name string) {
    ...
}

buildJob("A")
buildJob("B")
buildJob("C")

並行執行 job

由於全部 job 是能夠併發執行的，這樣就不用必須等待上一個 job 執行完成後，才能繼續執行其餘 job。咱們可使用 Go 語言的關鍵字 go 來快速啓用一個 goroutine，下面咱們將併發地執行三個 job：

go buildJob("A")
go buildJob("B")
go buildJob("C")

等待全部 job 完成

怎樣才能知道每一個 job 是否已經完成，這裏可使用 channel 進行通訊，並使用 select 檢查執行結果：

func buildJob(ch chan error, name string) {
    var err error
    
    ... // build job
    
    ch <- err // finnaly, send the result into channel
}

func build() error {
    jobCount := 3
    errCh := make(err chan error, jobCount)
    defer close(errCh) // 關閉 channel

    go buildJob(errCh, "A")
    go buildJob(errCh, "B")
    go buildJob(errCh, "C")

    for {
        select {
        case err := <-ch:
            if err != nil {
                return err
            }
        }
        
        jobCount--
        if jobCount <= 0 {
            break
        }
    }
    
    return nil
}

發現問題

當 job A 執行失敗時，build 方法會 return err 退出，並執行 close(errCh)。但是此時另外兩個 job B 和 C 可能還沒執行完成，同時也會把結果發給 errCh，但因爲這個時候 errCh 已經被關閉了，會致使程序退出 panic: send on closed channel。

優化代碼

在給 channel 發送數據的時候，可使用接收數據的第二個值判斷 channel 是否關閉：

func buildJob(ch chan error, name string) {
    var err error
    
    ... // build job
    
    if _, ok := <-ch; !ok {
        return
    }
    ch <- err // finnaly, send the result into channel
}

func build() error {
    jobCount := 3
    errCh := make(err chan error, jobCount)
    defer close(errCh) // 關閉 channel

    go buildJob(errCh, "A")
    go buildJob(errCh, "B")
    go buildJob(errCh, "C")

    for {
        select {
        case err := <-ch:
            if err != nil {
                return err
            }
        }
        
        jobCount--
        if jobCount <= 0 {
            break
        }
    }
    
    return nil
}

總結

Go 併發編程看似只須要一個關鍵字 go 就能夠跑起來一個 goroutine，但真正實踐中，仍是有須要問題須要去處理的。

原文連接：https://k8scat.com/posts/code-with-golang-concurrency/