Mit der Entwicklung der Internet-Technologie ist die Architektur mit hoher Parallelität zu einem erforderlichen Kurs für die aktuelle Entwicklung von Internet-Systemen geworden. Im Bereich der Programmierung mit hoher Parallelität ist die Go-Sprache aufgrund ihres Parallelitätsmechanismus und ihrer Leistungsvorteile für immer mehr Entwickler zur Wahl geworden.
In diesem Artikel werden Programmiermethoden mit hoher Parallelität in der Go-Sprache vorgestellt, um Entwicklern dabei zu helfen, den Parallelitätsmechanismus der Go-Sprache besser zu nutzen und die gleichzeitige Verarbeitungsleistung des Systems zu verbessern.
- Die Verwendung von Goroutine
Die Goroutine der Go-Sprache ist der Kern ihres Parallelitätsmechanismus. Es handelt sich um einen leichten Thread, der Funktionen oder Methoden gleichzeitig ausführen kann. Mit Goroutine kann leicht eine Verarbeitung mit hoher Parallelität erreicht werden, und die Kosten für die Erstellung und Zerstörung von Goroutine sind sehr gering, wodurch Systemressourcen effektiv genutzt werden können.
Beim Schreiben von Code können Sie das Schlüsselwort go verwenden, um eine neue Goroutine zu starten, zum Beispiel:
go func() {
// 代码块
}()Nach dem Login kopieren
Dieser Codeblock wird auf Goroutine-Art ausgeführt. Es ist zu beachten, dass bei der Verwendung von Goroutinen Rennbedingungen vermieden werden müssen und die Anzahl der Goroutinen angemessen kontrolliert werden muss, um eine Verschwendung von Systemressourcen durch die Erstellung zu vieler Goroutinen zu vermeiden.
- Verwendung des Kanals
Kanal ist eine weitere Kernfunktion in der Go-Sprache, die zur Implementierung der Kommunikation zwischen Goroutinen verwendet wird. Datensynchronisation und Parallelitätssicherheit können über Kanäle gewährleistet werden.
Bei der Verwendung eines Kanals müssen Sie auf die folgenden Punkte achten:
- Bei der Erstellung eines Kanals darf der Make-Vorgang nicht weggelassen werden, zum Beispiel:
ch := make(chan int)
Nach dem Login kopieren
- Die Lese- und Schreibvorgänge des Kanals sind beide blockierend , wenn lesen oder schreiben Der Eingabevorgang ist nicht abgeschlossen und die aktuelle Goroutine blockiert und wartet, bis das Lesen oder Schreiben der Daten abgeschlossen ist.
- Wenn Sie Kanäle zur Kommunikation nutzen, müssen Sie auf die Kommunikationsmethode achten. Im Allgemeinen können Sie ungepufferte Kanäle verwenden, um synchrone Kommunikation zu implementieren, oder gepufferte Kanäle, um asynchrone Kommunikation zu implementieren. Es ist jedoch zu beachten, dass die Wahl der Kommunikationsmethode auf der tatsächlichen Situation basieren sollte, um Leistungsprobleme durch falsche Methoden zu vermeiden.
- Verwendung des Synchronisierungspakets
Das Synchronisierungspaket der Go-Sprache bietet eine Reihe von Synchronisierungsprimitiven, um eine Parallelitätskontrolle bei hoher Parallelität zu erreichen. Wenn mehrere Goroutinen denselben Code gleichzeitig ausführen, kann es zu Datenwettläufen kommen. Zu diesem Zeitpunkt können wir die vom Synchronisierungspaket bereitgestellten Synchronisierungsprimitive verwenden, um die Atomizität und Sicherheit des Codes sicherzustellen. Die vom
sync-Paket bereitgestellten Synchronisierungsprimitive sind:
- Mutex: Mutex, der verwendet wird, um den Zugriff auf Ressourcen kritischer Abschnitte zu schützen und sicherzustellen, dass nur eine Goroutine gleichzeitig darauf zugreifen kann.
- RWMutex: Lese-/Schreibsperre, die verwendet wird, um den Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen für Lese- und Schreibvorgänge zu schützen und gleichzeitig mehreren Goroutinen die Ausführung von Lesevorgängen zu ermöglichen.
- WaitGroup: Wartegruppe, die für die Zusammenarbeit zwischen mehreren Goroutinen verwendet wird und darauf wartet, dass eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, bevor mit dem nächsten Schritt fortgefahren wird.
- Cond: Bedingungsvariable, die zur Implementierung einer geordneten Kommunikation und Synchronisierung zwischen Goroutinen verwendet wird.
Es ist zu beachten, dass Sie bei Verwendung des Synchronisierungsprimitivs im Synchronisierungspaket dessen Methoden gut nutzen und den Code vereinfachen sollten, z. B. durch die Verwendung des Schlüsselworts defer, um zu vermeiden, dass Sie vergessen, die Sperre aufzuheben usw.
- Verwendung von Kontextpaketen
Bei der Programmierung mit hoher Parallelität ist auch die Kontextübertragung sehr wichtig. Das Kontextpaket der Go-Sprache bietet einen Mechanismus zum Übertragen und Binden des Kontexts der Anforderung, wodurch die Kontextübertragung und -verwaltung zwischen Goroutinen effektiv realisiert werden kann. Die wichtigsten vom
context-Paket bereitgestellten Methoden sind:
- context.WithCancel: Gibt einen neuen Kontext zurück, der der Stornierungsbenachrichtigung zugeordnet ist.
- context.WithDeadline: Gibt einen neuen Kontext zurück, der mit der Frist verknüpft ist.
- context.WithTimeout: Gibt einen neuen Kontext zurück, der mit einem Timeout verknüpft ist.
- context.WithValue: Gibt einen neuen Kontext zurück, der Schlüssel-Wert-Paaren zugeordnet ist.
Bei der Verwendung des Kontextpakets sollten Sie darauf achten, die Bereitstellung des Kontexts angemessen zu steuern, um eine übermäßige Bereitstellung und Verwaltung des Kontexts zu vermeiden.
- Verwendung parallelitätssicherer Datenstrukturen
Bei der Programmierung mit hoher Parallelität ist die Parallelitätssicherheit von Datenstrukturen ebenfalls sehr wichtig, um den sicheren Zugriff auf Daten zwischen mehreren Goroutinen zu gewährleisten.
Die Go-Sprache bietet eine Reihe parallelitätssicherer Datenstrukturen wie sync.Map, atomic.Value usw. Diese Datenstrukturen implementieren intern entsprechende Synchronisationsmechanismen, wodurch ein Datenwettbewerb vermieden werden kann, der durch das Lesen und Schreiben derselben Datenstruktur durch mehrere Goroutinen verursacht wird.
Es ist zu beachten, dass Sie bei der Verwendung gleichzeitiger Sicherheitsdatenstrukturen deren Eigenschaften und Verwendung angemessen verstehen sollten, um unnötigen Overhead und Leistungsprobleme zu vermeiden.
Zusammenfassung
In diesem Artikel werden Programmiermethoden mit hoher Parallelität in der Go-Sprache vorgestellt, einschließlich der Verwendung von Goroutine, Kanal, Synchronisierungspaket, Kontextpaket und parallelitätssicherer Datenstruktur. Durch die ordnungsgemäße Verwendung dieser Methoden können die gleichzeitigen Verarbeitungsfähigkeiten des Systems effektiv verbessert und eine effiziente und stabile Architektur mit hoher Parallelität erreicht werden.
Im Laufe der Praxis sollten wir die Natur und Eigenschaften der gleichzeitigen Programmierung tiefgreifend verstehen, verschiedene Technologien und Tools flexibel nutzen, um uns an unterschiedliche Szenarien und Probleme anzupassen, und ständig effizientere und sicherere Methoden der gleichzeitigen Programmierung erforschen, um bessere Lösungen für unsere Kunden bereitzustellen Die Entwicklung bietet mehr Möglichkeiten.
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