对于 go 语言中的并发模式,本文介绍了 goroutine、锁、通道、互斥量、条件变量和原子的优点和缺点。其中,goroutine 适合创建轻量级并发任务,但资源消耗较大;锁可保证同步但可能导致死锁;通道实现安全通信但需显式传递数据;互斥量性能较高但可能造成饥饿;条件变量同步机制灵活但可能导致优先级反转;原子可保证原子性但范围有限。实战案例展示了 goroutine 并发执行任务、锁同步共享资源访问以及通道用于并发任务通信。
Golang 中并发模式的全面比较
并发是在现代计算机系统中处理多个任务的必要措施,Go 语言提供了多种并发模式来满足不同的需求。本文将对 Go 中主要的并发模式进行全面比较,重点关注它们的优点和缺点,并附有实战案例。
并发模式
Go 语言支持以下主要的并发模式:
- goroutine (GO): 一种轻量级的线程,可用于并行执行代码。
- 锁: 一种同步机制,可确保对共享资源的独占访问。
- 通道: 一种通信机制,用于在并发例程之间交换值。
- 互斥量: 一种类型的锁,一次只能允许一个例程访问资源。
- 条件变量: 一种高级同步机制,允许例程等待特定条件满足后再继续执行。
- 原子: 一种变量,确保对它的读写操作是原子性的,即不可中断的。
优点和缺点
并发模式 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|
goroutine | 创建轻量级 | 资源消耗较大 |
锁 | 保证同步 | 可能导致死锁 |
通道 | 实现安全通信 | 要求显式数据传递 |
互斥量 | 实现更高性能的同步 | 可能会导致饥饿 |
条件变量 | 灵活的同步机制 | 可能导致优先级反转 |
原子 | 保证原子性 | 范围有限 |
实战案例
goroutine 并发执行任务
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(2) // 添加两个 goroutine
// 创建两个 goroutine
go func() {
fmt.Println("Goroutine 1 started")
wg.Done() // 任务完成,计数器减 1
}()
go func() {
fmt.Println("Goroutine 2 started")
wg.Done() // 任务完成,计数器减 1
}()
wg.Wait() // 等待所有 goroutine 完成
}
锁保证共享资源同步访问
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
// 使用互斥量保证共享资源的同步访问
var mu sync.Mutex
// 创建共享资源
counter := 0
// 创建两个<a style='color:#f60; text-decoration:underline;' href="https://www.php.cn/zt/35877.html" target="_blank">并发访问</a>共享资源的 goroutine
for i := 0; i < 2; i++ {
go func() {
// 获取锁,确保对资源的独占访问
mu.Lock()
// 对共享资源进行操作
counter++
// 释放锁,允许其他 goroutine 访问资源
mu.Unlock()
}()
}
fmt.Println("Final counter value:", counter)
}
通道用于并发任务间的通信
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func main() {
// 创建一个通道,用于传递消息
ch := make(chan string)
// 创建一个 goroutine 向通道发送消息
go func() {
time.Sleep(time.Second)
ch <- "Hello from the goroutine"
}()
// 创建一个 goroutine 从通道接收消息
go func() {
msg := <-ch
fmt.Println(msg)
}()
fmt.Println("Waiting for messages")
time.Sleep(time.Second * 2)
}