Go並行存取模型學習

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Go concurrency model ：原文地址：

http://www.oschina.net/translate/go-concurrency-patterns-pipelines?print

特性：原子並發特性

優勢：Golang可有效使用I/O和多CPU特性。

1 什麼是管道

在Golang對於管道沒有明確的定義；它只是許多種並發程式中的一種。管道是通道串連的一系列階段， 每個階段是一組goroutine運行相同的功能。在每個階段，goroutine運行步驟為：

• 從上遊經過入境通道接受值

• 對資料執行一些功能操作，通常會產生新的值

• 從下遊經過出境通道發送值

除了開始和最後階段只有一個入境通道或者一個出境通道外，其他每個階段有任意數量的入境通道和出境通道，。開始階段有時又稱為源或者生產者；最後一個階段又稱為sink或者消費者。

舉個例子：

第一階段：gen，以從列表讀出整數的方式轉換整數列表到一個通道。gen函數開始goroutine後， 在通道上發送整數並且在在所有的值被發送完後將通道關閉：

func gen(nums ...int) <-chan int {    out := make(chan int)    go func() {        for _, n := range nums {            out <- n        }        close(out)    }()    return out}

第二階段：sq，從通道接受整數，然後將接受到的每個整數值的平方後返回到一個通道 。在入境通道關閉和發送所有下行值的階段結束後，關閉出口通道：

func sq(in <-chan int) <-chan int {    out := make(chan int)    go func() {        for n := range in {            out <- n * n       }        close(out)08    }()    return out}

main函數建立了通道並運行最後一個階段：它接受來自第二階段的值並列印出每個值，直到通道關閉：

func main() {    // Set up the pipeline.    c := gen(2, 3)    out := sq(c)     // Consume the output.    fmt.Println(<-out) // 4    fmt.Println(<-out) // 9

扇出，扇入

扇出（fan-out）：多個函數能從相同的通道中讀資料，直到通道關閉；這提供了一種在一組“人員”中分發任務的方式，使得CPU和I/O的平行處理.

扇入（fan-in）：一個函數能從多個輸入中讀取並處理資料，而這多個輸入通道映射到一個單通道，該單通道隨著所有輸入的結束而關閉。

短暫停止

管道函數模型：

• 當所有的發送操作結束後， 階段關閉他們的出境通道。

• 階段持續接收來自入境通道的值，直到那些通道關閉。

這個模型允許每一個接收階段通過range迴圈的寫資料，確保一旦所有向下遊發送的值發送成功，所有的goroutine退出。 

但在一個真實的管道上，階段並不總是接收所有的入境值。有時設計是這樣的：接收者可能只需要一個子集值就能取得進展。更多時候是一個階段早早的退出，因為一個入境值代表一個早期階段的錯誤。 在這兩種情況下接收者不應該等待剩餘的值到達，我們想要早期階段停止產生後續階段不需要的值。

顯式取消

當main沒有接受完out所有的值就決定退出時，它必須告知上遊狀態(upstream stage)的goroutines，讓它丟棄正在發送中的資料。通過在一個叫做done的channel上發送資料，即可實現。例子裡有兩個受阻的發送方，所以發送的值有兩組：

下面列出了構建管道的指南：

• 狀態會在所有發送操作做完後，關閉它們的流出 channel

• 狀態會持續接收從流入 channel 輸入的數值，直到 channel 關閉或者其寄件者被釋放。

管道要麼保證足夠能存下所有發送資料的緩衝區，要麼接收來自接收者明確的要放棄 channel 的訊號，來保證釋放寄件者。