作者 | zvalhuPRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

Golang基于多線程、協(xié)程實現(xiàn)，與生俱來適合異步編程，當我們遇到那種需要批量處理且耗時的操作時，傳統(tǒng)的線性執(zhí)行就顯得吃力，這時就會想到異步并行處理。下面介紹一些異步編程方式和技巧。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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一、使用方式

1.最簡單的最常用的方式：使用go關(guān)鍵詞

func main() { go func() {  fmt.Println("hello world1") }() go func() {  fmt.Println("hello world2") }()}

或者：PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

func main() { go Announce("hello world1") go Announce("hello world2")}func Announce(message string) { fmt.Println(message)}

使用匿名函數(shù)傳遞參數(shù)PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

data := "Hello, World!"go func(msg string) {      // 使用msg進行異步任務邏輯處理      fmt.Println(msg)}(data)

這種方式不需要考慮返回值問題，如果要考慮返回值，可以使用下面的方式。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2.通過goroutine和channel來實現(xiàn)

ch := make(chan int, 1) // 創(chuàng)建一個帶緩沖的channel// ch := make(chan int, 0) // 創(chuàng)建一個無緩沖的channelgo func() {    // 異步任務邏輯    ch <- result // 將結(jié)果發(fā)送到channel    // 異步任務邏輯    close(ch) // 關(guān)閉channel，表示任務完成}()// 在需要的時候從channel接收結(jié)果result := <-ch

3.使用sync.WaitGroup

sync.WaitGroup用于等待一組協(xié)程完成其任務。通過Add()方法增加等待的協(xié)程數(shù)量，Done()方法標記協(xié)程完成，Wait()方法阻塞直到所有協(xié)程完成。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var wg sync.WaitGroup// 啟動多個協(xié)程for i := 0; i < 5; i++ {    wg.Add(1)    go func(index int) {        defer wg.Done()        // 異步任務邏輯    }(i)}// 等待所有協(xié)程完成wg.Wait()

4.使用errgroup實現(xiàn)協(xié)程組的錯誤處理

如果想簡單獲取協(xié)程返回的錯誤，errgroup包很適合，errgroup包是Go語言標準庫中的一個實用工具，用于管理一組協(xié)程并處理它們的錯誤。可以使用errgroup.Group結(jié)構(gòu)來跟蹤和處理協(xié)程組的錯誤。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var eg errgroup.Groupfor i := 0; i < 5; i++ {    eg.Go(func() error {     return errors.New("error")    })    eg.Go(func() error {     return nil    })}if err := eg.Wait(); err != nil {    // 處理錯誤}

二、一些使用技巧

1.使用channel的range和close操作

range操作可以在接收通道上迭代值，直到通道關(guān)閉。可以使用close函數(shù)關(guān)閉通道，以向接收方指示沒有更多的值。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

ch := make(chan int)go func() {    for i := 0; i < 5; i++ {        ch <- i // 發(fā)送值到通道    }    close(ch) // 關(guān)閉通道}()// 使用range迭代接收通道的值for val := range ch {    // 處理接收到的值}

2.使用select語句實現(xiàn)多個異步操作的等待

ch1 := make(chan int)ch2 := make(chan string)go func() {    // 異步任務1邏輯    ch1 <- result1}()go func() {    // 異步任務2邏輯    ch2 <- result2}()// 在主goroutine中等待多個異步任務完成select {case res1 := <-ch1:    // 處理結(jié)果1case res2 := <-ch2:    // 處理結(jié)果2}

3.使用select和time.After()實現(xiàn)超時控制

如果需要在異步操作中設置超時，可以使用select語句結(jié)合time.After()函數(shù)實現(xiàn)。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

ch := make(chan int)go func() {    // 異步任務邏輯    time.Sleep(2 * time.Second)    ch <- result}()// 設置超時時間select {case res := <-ch:    // 處理結(jié)果case <-time.After(3 * time.Second):    // 超時處理}

4.使用select和time.After()實現(xiàn)超時控制

如果需要在異步操作中設置超時，可以使用select語句結(jié)合time.After()函數(shù)實現(xiàn)。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

ch := make(chan int)go func() {    // 異步任務邏輯    time.Sleep(2 * time.Second)    ch <- result}()// 設置超時時間select {case res := <-ch:    // 處理結(jié)果case <-time.After(3 * time.Second):    // 超時處理}

5.使用time.Tick()和time.After()進行定時操作

time.Tick()函數(shù)返回一個通道，定期發(fā)送時間值，可以用于執(zhí)行定時操作。time.After()函數(shù)返回一個通道，在指定的時間后發(fā)送一個時間值。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

tick := time.Tick(1 * time.Second) // 每秒執(zhí)行一次操作for {    select {    case <-tick:        // 執(zhí)行定時操作    }}select {case <-time.After(5 * time.Second):    // 在5秒后執(zhí)行操作}

6.使用sync.Mutex或sync.RWMutex進行并發(fā)安全訪問

當多個協(xié)程并發(fā)訪問共享數(shù)據(jù)時，需要確保數(shù)據(jù)訪問的安全性。sync.Mutex和sync.RWMutex提供了互斥鎖和讀寫鎖，用于在訪問共享資源之前進行鎖定，以避免數(shù)據(jù)競爭。sync.RWMutex是一種讀寫鎖，可以在多個協(xié)程之間提供對共享資源的并發(fā)訪問控制。多個協(xié)程可以同時獲取讀鎖，但只有一個協(xié)程可以獲取寫鎖。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var mutex sync.Mutexvar data int// 寫操作，使用互斥鎖保護數(shù)據(jù)mutex.Lock()data = 123mutex.Unlock()// 讀操作，使用讀鎖保護數(shù)據(jù)//RLock()加讀鎖時，如果存在寫鎖，則無法加讀鎖；當只有讀鎖或者沒有鎖時，可以加讀鎖，讀鎖可以加載多個mutex.RLock()value := datamutex.RUnlock()var rwMutex sync.RWMutexvar sharedData map[string]string// 讀操作，使用rwMutex.RLock讀鎖保護數(shù)據(jù)func readData(key string) string {    rwMutex.RLock()    defer rwMutex.RUnlock()    return sharedData[key]}// 寫操作，使用rwMutex.Lock寫鎖保護數(shù)據(jù)func writeData(key, value string) {    rwMutex.Lock()    defer rwMutex.Unlock()    sharedData[key] = value}

注意：sync.Mutex 的鎖是不可以嵌套使用的 sync.RWMutex 的 RLock()是可以嵌套使用的 sync.RWMutex 的 mu.Lock() 是不可以嵌套的 sync.RWMutex 的 mu.Lock() 中不可以嵌套 mu.RLock()PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

7.使用sync.Cond進行條件變量控制

sync.Cond是一個條件變量，用于在協(xié)程之間進行通信和同步。它可以在指定的條件滿足之前阻塞等待，并在條件滿足時喚醒等待的協(xié)程。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var cond = sync.NewCond(&sync.Mutex{})var ready boolgo func() {    // 異步任務邏輯    ready = true    // 通知等待的協(xié)程條件已滿足    cond.Broadcast()}()// 在某個地方等待條件滿足cond.L.Lock()for !ready {    cond.Wait()}cond.L.Unlock()

8.使用sync.Pool管理對象池

sync.Pool是一個對象池，用于緩存和復用臨時對象，可以提高對象的分配和回收效率。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

type MyObject struct {    // 對象結(jié)構(gòu)}var objectPool = sync.Pool{    New: func() interface{} {        // 創(chuàng)建新對象        return &MyObject{}    },}// 從對象池獲取對象obj := objectPool.Get().(*MyObject)// 使用對象// 將對象放回對象池objectPool.Put(obj)

9.使用sync.Once實現(xiàn)只執(zhí)行一次的操作

sync.Once用于確保某個操作只執(zhí)行一次，無論有多少個協(xié)程嘗試執(zhí)行它，常用于初始化或加載資源等場景。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var once sync.Oncevar resource *Resourcefunc getResource() *Resource {    once.Do(func() {        // 執(zhí)行初始化資源的操作，僅執(zhí)行一次        resource = initResource()    })    return resource}// 在多個協(xié)程中獲取資源go func() {    res := getResource()    // 使用資源}()go func() {    res := getResource()    // 使用資源}()

10.使用sync.Once和context.Context實現(xiàn)資源清理

可以結(jié)合使用sync.Once和context.Context來確保在多個協(xié)程之間只執(zhí)行一次資源清理操作，并在取消或超時時進行清理。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var once sync.Oncefunc cleanup() {    // 執(zhí)行資源清理操作}func doTask(ctx context.Context) {    go func() {        select {        case <-ctx.Done():            once.Do(cleanup) // 只執(zhí)行一次資源清理        }    }()    // 異步任務邏輯}

11.使用sync.Map實現(xiàn)并發(fā)安全的映射

sync.Map是Go語言標準庫中提供的并發(fā)安全的映射類型，可在多個協(xié)程之間安全地進行讀寫操作。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var m sync.Map// 存儲鍵值對m.Store("key", "value")// 獲取值if val, ok := m.Load("key"); ok {    // 使用值}// 刪除鍵m.Delete("key")

12.使用context.Context進行協(xié)程管理和取消

context.Context用于在協(xié)程之間傳遞上下文信息，并可用于取消或超時控制。可以使用context.WithCancel()創(chuàng)建一個可取消的上下文，并使用context.WithTimeout()創(chuàng)建一個帶有超時的上下文。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())go func() {    // 異步任務邏輯    if someCondition {        cancel() // 取消任務    }}()// 等待任務完成或取消select {case <-ctx.Done():    // 任務被取消或超時}

13.使用context.WithDeadline()和context.WithTimeout()設置截止時間

context.WithDeadline()和context.WithTimeout()函數(shù)可以用于創(chuàng)建帶有截止時間的上下文，以限制異步任務的執(zhí)行時間。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

func doTask(ctx context.Context) {    // 異步任務邏輯    select {    case <-time.After(5 * time.Second):        // 超時處理    case <-ctx.Done():        // 上下文取消處理    }}func main() {    ctx := context.Background()    ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, 3*time.Second)    defer cancel()    go doTask(ctx)    // 繼續(xù)其他操作}

14.使用context.WithValue()傳遞上下文值

context.WithValue()函數(shù)可用于在上下文中傳遞鍵值對，以在協(xié)程之間共享和傳遞上下文相關(guān)的值。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

type keyContextValue stringfunc doTask(ctx context.Context) {    if val := ctx.Value(keyContextValue("key")); val != nil {        // 使用上下文值    }}func main() {    ctx := context.WithValue(context.Background(), keyContextValue("key"), "value")    go doTask(ctx)    // 繼續(xù)其他操作}

15.使用atomic包進行原子操作

atomic包提供了一組函數(shù)，用于實現(xiàn)原子操作，以確保在并發(fā)環(huán)境中對共享變量的讀寫操作是原子的。PRR28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

var counter int64func increment() {    atomic.AddInt64(&counter, 1)}func main() {    var wg sync.WaitGroup    for i := 0; i < 100; i++ {        wg.Add(1)        go func() {            defer wg.Done()            increment()        }()    }    wg.Wait()    fmt.Println("Counter:", counter)}

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