本篇內(nèi)容介紹了“Go中Sync.Cond的介紹和使用”的有關(guān)知識,在實(shí)際案例的操作過程中,不少人都會遇到這樣的困境,接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧!希望大家仔細(xì)閱讀,能夠?qū)W有所成!
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GO語言中有句名言:“不要用共享內(nèi)存來通信,而是使用通信來共享內(nèi)存”。
編程語言中,通信方式分為進(jìn)程間通信、線程間通信。
1.進(jìn)程間通信,常用方式:
有名管道
無名管道
信號
共享內(nèi)存
消息隊(duì)列
信號燈集
socket
2.線程間通信,常用方式:
信號量
互斥鎖
條件變量
對于Go語言來說,Go程序啟動之后對外是一個進(jìn)程,內(nèi)部包含若干協(xié)程,協(xié)程相當(dāng)于用戶態(tài)輕量級線程,所以協(xié)程的通信方式大多可以使用線程間通信方式來完成。
協(xié)程間通信方式,官方推薦使用channel,channel在一對一的協(xié)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與通信十分便捷。但是,一對多的廣播場景中,則顯得有點(diǎn)無力,此時就需要sync.Cond來輔助。
舉個例子,上高中時,宿管老師每天早晨需要叫醒學(xué)生們?nèi)ド险n。這個時候,有兩種解決方法:①一個寢室一個寢室的把學(xué)生叫醒。②在宿舍樓安裝個廣播,到起床時間時,在廣播上叫醒學(xué)生。顯然,使用廣播的方式效率更高。
編程中的廣播可以理解為:多個操作流程依賴于一個操作流程完成后才能進(jìn)行某種動作,這個被依賴的操作流程在喚醒所有依賴者時使用的一種通知方式。
在Go語言中,則可以使用sync.Cond來實(shí)現(xiàn)多個協(xié)程之間的廣播通知功能。
cond是sync包下面的一種數(shù)據(jù)類型,相當(dāng)于線程間通信的條件變量方式。
// Cond implements a condition variable, a rendezvous point // for goroutines waiting for or announcing the occurrence // of an event. // // Each Cond has an associated Locker L (often a *Mutex or *RWMutex), // which must be held when changing the condition and // when calling the Wait method. // // A Cond must not be copied after first use. type Cond struct { noCopy noCopy // 在第一次使用后不可復(fù)制,使用go vet作為檢測使用 // L is held while observing or changing the condition // 根據(jù)需求初始化不同的鎖,如*Mutex 和 *RWMutex。注意是 指針類型 L Locker // 具有頭尾指針的鏈表。存儲被阻塞的協(xié)程,通知時操作該鏈表中的協(xié)程 notify notifyList checker copyChecker // 復(fù)制檢查,檢查cond實(shí)例是否被復(fù)制 }
該數(shù)據(jù)類型提供的方法有:
type Cond func NewCond(l Locker) *Cond func (c *Cond) Broadcast() // 通知所有協(xié)程,廣播 func (c *Cond) Signal() // 通知一個協(xié)程 func (c *Cond) Wait() // 阻塞等待,直到被喚醒
對應(yīng)源碼追溯
// Wait atomically unlocks c.L and suspends execution // of the calling goroutine. After later resuming execution, // Wait locks c.L before returning. Unlike in other systems, // Wait cannot return unless awoken by Broadcast or Signal. // // Because c.L is not locked when Wait first resumes, the caller // typically cannot assume that the condition is true when // Wait returns. Instead, the caller should Wait in a loop: // // 注意下面的寫法是官方推薦的 // c.L.Lock() // for !condition() { // c.Wait() // } // ... make use of condition ... // c.L.Unlock() // func (c *Cond) Wait() { // 檢查c是否是被復(fù)制的,如果是就panic c.checker.check() // 獲取等待隊(duì)列的一個ticket數(shù)值,作為喚醒時的一個令牌憑證 t := runtime_notifyListAdd(&c.notify) // 解鎖 c.L.Unlock() // 注意,上面的ticket數(shù)值會作為阻塞攜程的一個標(biāo)識 // 加入通知隊(duì)列里面 // 到這里執(zhí)行g(shù)opark(),當(dāng)前協(xié)程掛起,直到signal或broadcast發(fā)起通知 runtime_notifyListWait(&c.notify, t) // 被喚醒之后,先獲取鎖 c.L.Lock() } // Signal wakes one goroutine waiting on c, if there is any. // // It is allowed but not required for the caller to hold c.L // during the call. func (c *Cond) Signal() { c.checker.check() runtime_notifyListNotifyOne(&c.notify) // 隨機(jī)挑選一個進(jìn)行通知,wait阻塞解除 } // Broadcast wakes all goroutines waiting on c. // // It is allowed but not required for the caller to hold c.L // during the call. func (c *Cond) Broadcast() { c.checker.check() // 通知所有阻塞等待的協(xié)程 // 主要是喚醒 cond.notify 鏈表上的各個協(xié)程 runtime_notifyListNotifyAll(&c.notify) }
使用方法,代碼示例:
var locker sync.Mutex var cond = sync.NewCond(&locker) // NewCond(l Locker)里面定義的是一個接口,擁有l(wèi)ock和unlock方法。 // 看到sync.Mutex的方法,func (m *Mutex) Lock(),可以看到是指針有這兩個方法,所以應(yīng)該傳遞的是指針 func main() { // 啟動多個協(xié)程 for i := 0; i < 10; i++ { gofunc(x int) { cond.L.Lock() // 獲取鎖 defer cond.L.Unlock() // 釋放鎖 cond.Wait() // 等待通知,阻塞當(dāng)前 goroutine // 通知到來的時候, cond.Wait()就會結(jié)束阻塞, do something. 這里僅打印 fmt.Println(x) }(i) } time.Sleep(time.Second * 1) // 睡眠 1 秒,等待所有 goroutine 進(jìn)入 Wait 阻塞狀態(tài) fmt.Println("Signal...") cond.Signal() // 1 秒后下發(fā)一個通知給已經(jīng)獲取鎖的 goroutine time.Sleep(time.Second * 1) fmt.Println("Signal...") cond.Signal() // 1 秒后下發(fā)下一個通知給已經(jīng)獲取鎖的 goroutine time.Sleep(time.Second * 1) cond.Broadcast() // 1 秒后下發(fā)廣播給所有等待的goroutine fmt.Println("Broadcast...") time.Sleep(time.Second * 1) // 等待所有 goroutine 執(zhí)行完畢 }
在Go中協(xié)程間通信的方式有多種,最常用的是channel。如果牽扯多個協(xié)程的通知,可以使用sync.Cond。
查看channel、sync.Cond源碼之后會發(fā)現(xiàn),它們有相似之處:
阻塞協(xié)程統(tǒng)一被封裝在 sudog 結(jié)構(gòu)里面
channel阻塞讀/寫時,用雙向鏈表存儲被阻塞導(dǎo)致等待喚醒的協(xié)程
sync.Cond用帶有頭尾指針的單向鏈表存儲被阻塞導(dǎo)致等待喚醒的協(xié)程
阻塞時都是使用gopark()進(jìn)行協(xié)程的掛起操作
雖說有相似之處,但是卻有本質(zhì)區(qū)別:
channel 可以用來在協(xié)程間傳遞數(shù)據(jù)
sync.Cond 不可以在協(xié)程間傳遞數(shù)據(jù),主要用來進(jìn)行協(xié)程的阻塞喚醒操作。如果需要傳遞數(shù)據(jù),則需要全局變量進(jìn)行傳遞
“Go中Sync.Cond的介紹和使用”的內(nèi)容就介紹到這里了,感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章!