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Golang控制協(xié)程執(zhí)行順序方法詳解_Golang

作者:Mingvvv ? 更新時間: 2022-12-15 編程語言

在 Go 里面的協(xié)程執(zhí)行實際上默認是沒有嚴格的先后順序的。由于 Go 語言 GPM 模型的設計理念,真正執(zhí)行實際工作的實際上是 GPM 中的 M(machine) 執(zhí)行器,而我們的協(xié)程任務 G(goroutine) 協(xié)程需要被 P(produce) 關聯(lián)到某個 M 上才能被執(zhí)行。而每一個 P 都有一個私有隊列,除此之外所有的 P 還共用一個公共隊列。因此當我們創(chuàng)建了一個協(xié)程之后,并不是立即執(zhí)行,而是進入隊列等待被分配,且不同隊列之間沒有順序關系可言。

但是在有些時候,我們并不是希望所有的協(xié)程都隨機執(zhí)行,所以我們需要想辦法控制協(xié)程的執(zhí)行順序,這里整理了幾種控制協(xié)程執(zhí)行順序的方法。

循環(huán)控制

思路就是我們要給每一個子協(xié)程設置一個序號,當前一個序號的協(xié)程執(zhí)行完之后,才能執(zhí)行下一個。

所以我們需要一個公共變量去記錄當前可以執(zhí)行的協(xié)程的序號,同時這個變量必須是線程安全的,以確保對于每個協(xié)程的每一次讀寫操作都是正確的。

首先循環(huán)等待合適的時機:

這個函數(shù)會不斷循環(huán)獲取一個 count 值,當 count 的值和參中的 i 相同時,他就會進入執(zhí)行參數(shù) fn 代表的函數(shù),并且將 count 的值 +1 。

否則它將等待一納秒然后重復以上步驟。

var count uint32
func sequence(i uint32, fn func()) {
	for {
		//使用原子操作
		if n := atomic.LoadUint32(&count); n == i {
			fn()
			atomic.AddUint32(&count, 1)
			break
		}
		time.Sleep(time.Nanosecond)
	}
}

然后用 sequence 來控制協(xié)程順序:

我們將要執(zhí)行的邏輯放在函數(shù) fn 中,并放在 sequence 函數(shù)中執(zhí)行,由函數(shù) sequence 去確保寫成的執(zhí)行順序。

最后 sequence(times, func() {}) 是為了讓主協(xié)程最后退出,當然我們可一個使用通道 chan 去實現(xiàn)(可以參考上一篇)。

func main() {
	var times uint32 = 5
	for i := uint32(0); i < times; i++ {
		go func(i uint32) {
			fn := func() {
				fmt.Printf("this i is %v\n", i)
			}
			sequence(i, fn)
		}(i)
	}
	//讓主協(xié)程等待最后執(zhí)行
	sequence(times, func() {})
}

執(zhí)行結果:

this i is 0
this i is 1
this i is 2
this i is 3
this i is 4

通道控制

原理就是,前后協(xié)程之間通過通道去相互限制,后一個協(xié)程嘗試去獲取一個通道里面的值,當通道中沒有值時,就會一直阻塞。

而前一個協(xié)程則負責關閉通道,或向通道中發(fā)送值,當前一個協(xié)程完成了這個操作,后一個協(xié)程才可以結束阻塞,繼續(xù)執(zhí)行。

func main() {
	c1 := make(chan struct{})
	c2 := make(chan struct{})
	c3 := make(chan struct{})
	go func() {
		//協(xié)程一 不受限制 直接執(zhí)行 執(zhí)行結束后關閉通道一
		fmt.Println("this value is 0")
		close(c1)
	}()
	go func() {
		//協(xié)程二 需要從通道一中接收值 ,或者通道關閉時,獲取到接收失敗的結果,否則一直阻塞
		//執(zhí)行結束后關閉通道二
		<-c1
		fmt.Println("this value is 1")
		close(c2)
	}()
	go func() {
		//協(xié)程三 需要從通道二中接收值 ,或者通道關閉時,獲取到接收失敗的結果,否則一直阻塞
		//執(zhí)行結束后關閉通道三
		<-c2
		fmt.Println("this value is 2")
		close(c3)
	}()
	//主協(xié)程 需要從通道三中接收值 ,或者通道關閉時,獲取到接收失敗的結果,否則一直阻塞
	<-c3
}

執(zhí)行結果

this value is 0
this value is 1
this value is 2

互斥鎖 async.Mutex

直接上代碼

func main() {
	times := 5
	//創(chuàng)建一個互斥鎖數(shù)組 多一個給主協(xié)程用
	var cc = make([]*sync.Mutex, times+1)
	//往數(shù)組中塞入互斥鎖,默認直接加鎖
	for i := 0; i < len(cc); i++ {
		m := &sync.Mutex{}
		m.Lock()
		cc[i] = m
	}
	for i := 0; i < times; i++ {
		//創(chuàng)建子協(xié)程
		go func(index int) {
			//子協(xié)程嘗試為數(shù)組中對應 index 位置的鎖加鎖,獲取不到鎖就等待
			//因為初始化的這些互斥鎖默認就已經(jīng)被鎖住了,所以這里創(chuàng)建的子協(xié)程都會被阻塞
			//一旦獲取到鎖,就執(zhí)行邏輯,最后將當前index的鎖和index+1的鎖釋放,這樣正在等待 index +1 位置的鎖的子協(xié)程就可以繼續(xù)執(zhí)行了
			cc[index].Lock()
			fmt.Printf("this value is %d \n", index)
			cc[index].Unlock()
			cc[index+1].Unlock()
		}(i)
	}
	//將index 為 0 位置的鎖解鎖,讓第一個子協(xié)程可以繼續(xù)執(zhí)行
	cc[0].Unlock()
	//為 index 為 times 的鎖加鎖,只有當最后一個子協(xié)程執(zhí)行完畢后,這個鎖才會解鎖,主協(xié)程才能繼續(xù)向下走
	cc[times].Lock()
	cc[times].Unlock()
}

原文鏈接:https://mingvvv.blog.csdn.net/article/details/127828781

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