淺談GoLang協程

GoLang協程

學習golang也有一段時間了，這裡講一下自己對golang協程的使用理解，golang很多人都知道，畢竟有個好爹Google，提起golang和其它語言最大區別莫過於goroutine，
也就是go的協程，先來一個demo

package mainfunc say(s string) {    for i := 0; i < 5; i++ {        println(s)    }}func main() {    go say("Hello")    go say("World")}

go 啟動協程的方式就是使用關鍵字 go，後面一般接一個函數或者類似下面的匿名函數的寫法

go func() {    for i := 0; i < 5; i++ {        println(i)    }}()

當然如果你運行上面第一段代碼，你會發現什麼結果都沒有，what？？？

這至少說明你代碼寫的沒問題，當你使用go啟動協程之後,這2個函數就被切換到協程裡面執行了，但是這時候主線程結束了，這2個協程還沒來得及執行就掛了！
聰明的小夥伴會想到，那我主線程先睡眠1s等一等？Yes, 在main代碼塊最後一行加入：

time.Sleep(time.Second*1) # 表示睡眠1s

你會發現可以列印出5個Hello 和 5個World，多次運行你會發現Hello 和 World 的順序不是固定的，這進一步說明了一個問題，那就是多個協程是同時執行的
不過睡眠這種做法肯定是不靠譜的，go 內建一個WaitGroup可以解決這個問題, 代碼如下:

package mainimport (    "sync")var wg sync.WaitGroupfunc say(s string) {    for i := 0; i < 5; i++ {        println(s)    }    wg.Done()}func main() {    wg.Add(2)        go say("Hello")    go say("World")        wg.Wait()}

簡單說明一下用法，var 是聲明了一個全域變數 wg，類型是sync.WaitGroup，wg.add(2) 是說我有2個goroutine需要執行，
wg.Done 相當於 wg.Add(-1) 意思就是我這個協程執行完了。wg.Wait() 就是告訴主線程要等一下，等他們2個都執行完再退出。

舉個例子，你有一個需求是從３個庫取不同的資料匯總處理，同步代碼的寫法就是查３次庫，但是這３次查詢必須按順序執行，大部分程式設計語言的代碼執行順序都是從上到下，假如一個
查詢耗時１ｓ，３個查詢就是３ｓ，但是使用協程你可以讓這３個查詢同時進行，也就是１ｓ就可以搞定（前提是資料庫跟得上）。還有一個更有實際用途的例子就是用來寫爬蟲。

不過為了更好的使用協程，你可能還得瞭解一下管道 Chanel，go 裡面的管道是協程之間通訊的渠道，上面的例子裡面我們是直接列印出來結果，假如現在的需求是把輸出結果返回到主線程呢？

package mainimport (    "sync")var wg sync.WaitGroupfunc say(s string, c chan string) {    for i := 0; i < 5; i++ {        c <- s    }    wg.Done()}func main() {    wg.Add(2)    ch := make(chan string) // 執行個體化一個管道    go say("Hello", ch)    go say("World", ch)    for {        println(<-ch) //迴圈從管道取資料    }    wg.Wait()}

簡單說明一下，這裡就是執行個體化了一個管道，go啟動的協程同時向這個2個管道輸出資料，主線程使用了一個for迴圈從管道裡面取資料，其實就是一個生產者和消費者模式，和redis隊列有點像

值得一說的是 World 和 Hello 進入管道的順序是不固定的，可能大家實驗的時候發現好像是固定的，那是因為電腦跑的太快了，你把迴圈資料放大，或者在裡面加個睡眠再看看

但是這個程式是有bug的，在程式的啟動並執行最後會輸出這樣的結果：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock! 

報錯資訊的提示意思是所有的協程都睡眠了，程式監測到死結！為什麼會這樣呢？我是這樣理解的，go的管道預設是阻塞的(假如你不設定緩衝的話)，你那邊放一個，我這頭才能取一個，
如果你那邊放了東西這邊沒人取，程式就會一直等下去，死結了，同時，如果那邊沒人放東西，你這邊取也取不到，也會發生死結！

如何解決這個問題呢？標準的做法是主動關閉管道，或者你知道你應該什麼時候關閉管道, 當然你結束程式管道自然也會關掉！針對上面的示範代碼，可以這樣寫：

i := 1for {    str := <- ch    println(str)    if i >= 10{        close(ch)        break    }    i++}

因為我們明確知道總共會輸出10個單詞，所以這裡簡單做了一個判斷，大於10就關閉管道退出for迴圈，就不會報錯了！下面是一個利用select從管道取資料的例子：

package mainimport (    "strconv"    "fmt"    "time")func main() {    ch1 := make(chan int)    ch2 := make(chan string)    go pump1(ch1)    go pump2(ch2)    go suck(ch1, ch2)    time.Sleep(time.Duration(time.Second*30))}func pump1(ch chan int) {    for i := 0; ; i++ {        ch <- i * 2        time.Sleep(time.Duration(time.Second))    }}func pump2(ch chan string) {    for i := 0; ; i++ {        ch <- strconv.Itoa(i+5)        time.Sleep(time.Duration(time.Second))    }}func suck(ch1 chan int, ch2 chan string) {    chRate := time.Tick(time.Duration(time.Second*5)) // 定時器    for {        select {        case v := <-ch1:            fmt.Printf("Received on channel 1: %d\n", v)        case v := <-ch2:            fmt.Printf("Received on channel 2: %s\n", v)        case <-chRate:            fmt.Printf("Log log...\n")        }    }}

輸出結果如下：

Received on channel 1: 0Received on channel 2: 5Received on channel 2: 6Received on channel 1: 2Received on channel 1: 4Received on channel 2: 7Received on channel 1: 6Received on channel 2: 8Received on channel 2: 9Received on channel 1: 8Log log...Received on channel 2: 10Received on channel 1: 10Received on channel 1: 12Received on channel 2: 11Received on channel 2: 12Received on channel 1: 14

這個程式建立了2個管道一個傳輸int，一個傳輸string，同時啟動了3個協程，前2個協程非常簡單，就是每隔1s向管道輸出資料，第三個協程是不停的從管道取資料，
和之前的例子不一樣的地方是，pump1 和 pump2是2個不同的管道，通過select可以實現在不同管道之間切換，哪個管道有資料就從哪個管道裡面取資料，如果都沒資料就等著，
還有一個定時器功能可以每隔一段時間向管道輸出內容！

最後，值得一說的是，go 內建的web server效能非常強悍，主要就是因為使用了協程，對於每一個web請求，伺服器都會新開一個go協程去處理，
一個伺服器可以輕鬆同時開啟上萬個協程，好了，就說這麼多，感興趣的可以深入瞭解一下GoLang！