Goroutine (并发)
并发指的是多个任务被(一个)cpu 轮流切换执行,在 Go 语言里面主要用 goroutine (协程)来实现并发,类似于其他语言中的线程(绿色线程)。
语法
go f(x, y, z)
具体例子
首先我们看一个例子:
package main
import (
"log"
"time"
)
func doSomething(id int) {
log.Printf("before do job:(%d) \n", id)
time.Sleep(3 * time.Second)
log.Printf("after do job:(%d) \n", id)
}
func main() {
doSomething(1)
doSomething(2)
doSomething(3)
}
输出结果为:
2018/03/16 12:13:20 before do job:(1)
2018/03/16 12:13:23 after do job:(1)
2018/03/16 12:13:23 before do job:(2)
2018/03/16 12:13:26 after do job:(2)
2018/03/16 12:13:26 before do job:(3)
2018/03/16 12:13:29 after do job:(3)
可以看到执行完结果总共耗时 9 秒,每个任务是阻塞的。
我们可以使用 goroutine 并发执行任务,从而整体加快速度,下面是使用 goroutine 改进的代码:
package main
import (
"log"
"time"
)
func doSomething(id int) {
log.Printf("before do job:(%d) \n", id)
time.Sleep(3 * time.Second)
log.Printf("after do job:(%d) \n", id)
}
func main() {
go doSomething(1)
go doSomething(2)
go doSomething(3)
}
当运行代码的时候,会发现没有任何输出。
这是因为我们的 main()
函数其实也是在一个 goroutine 中执行,但是 main()
执行完毕后,其他三个 goroutine 还没开始执行,所以就无法看到输出结果。
为了看到输出结果,我们可以使用 time.Sleep()
方法让 main()
函数延迟结束,例如:
package main
import (
"log"
"time"
)
func doSomething(id int) {
log.Printf("before do job:(%d) \n", id)
time.Sleep(3 * time.Second)
log.Printf("after do job:(%d) \n", id)
}
func main() {
go doSomething(1)
go doSomething(2)
go doSomething(3)
time.Sleep(4 * time.Second)
}
输出结果为:
2018/03/16 12:24:23 before do job:(2)
2018/03/16 12:24:23 before do job:(1)
2018/03/16 12:24:23 before do job:(3)
2018/03/16 12:24:26 after do job:(3)
2018/03/16 12:24:26 after do job:(2)
2018/03/16 12:24:26 after do job:(1)
可以看到,执行完所有任务从原本的 9 秒下降到 3 秒,大大提高了我们的效率,根据打印输出结果还可以看出:
- 多个 goroutine 的执行是随机。
- 对于 IO 密集型任务特别有效,比如文件,网络读写。
使用 sync.WaitGroup
实现同步
上面例子中,其实我们还可以使用 sync.WaitGroup
来等待所有的 goroutine 结束,从而实现并发的同步,这比使用 time.Sleep()
更加优雅,例如:
package main
import (
"log"
"sync"
"time"
)
func doSomething(id int, wg *sync.WaitGroup) {
defer wg.Done()
log.Printf("before do job:(%d) \n", id)
time.Sleep(3 * time.Second)
log.Printf("after do job:(%d) \n", id)
}
func main() {
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(3)
go doSomething(1, &wg)
go doSomething(2, &wg)
go doSomething(3, &wg)
wg.Wait()
log.Printf("finish all jobs\n")
}
运行代码输出结果为:
2018/03/16 13:56:09 before do job:(1)
2018/03/16 13:56:09 before do job:(3)
2018/03/16 13:56:09 before do job:(2)
2018/03/16 13:56:12 after do job:(1)
2018/03/16 13:56:12 after do job:(2)
2018/03/16 13:56:12 after do job:(3)
2018/03/16 13:56:12 finish all jobs
一个小坑
我们一起来猜猜,下面一段代码运行结果是什么?
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
for i := 0; i < 3; i++ {
go func() {
fmt.Println(i)
}()
}
time.Sleep(1 * time.Second)
}
运行代码,输出结果为:
3
3
3
我们想要的是随机打印 0,1,2
,但实际输出结果和我们预期不一致,这是原因:
- 所有 goroutine 代码片段中的
i
是同一个变量,待循环结束的时候,它的值为3
。 main()
循环结束后才开始并发执行的新生成的 goroutine。
修复方法:
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
for i := 0; i < 3; i++ {
go func(v int) {
fmt.Println(v)
}(i)
}
time.Sleep(1 * time.Second)
}
我们可以通过方法传参的方式,将 i
的值拷贝到新的变量 v
中,而在每一个 goroutine 都对应了一个属于自己作用域的 v
变量,
所以最终打印结果为随机的 0,1,2
。