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Golang 関数のパイプライン通信とゴルーチン同時実行の実践

王林

リリース： 2023-05-17 13:00:22

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Golang は、非常に強力な同時プログラミング機能を備えた効率的なプログラミング言語です。その中でも、パイプライン通信とゴルーチンの同時実行性は、Golang の 2 つの非常に重要な機能です。この記事では、Golang関数のパイプライン通信とゴルーチン同時実行を利用して効率的なプログラミングを実現する方法を紹介します。

1. パイプライン通信

パイプライン通信とは、Golang でパイプを使用してデータを通信することを指します。プログラム内のプロデューサはパイプラインにデータを書き込み、コンシューマはパイプラインからデータを読み出し、パイプラインを介して異なるゴルーチン間のデータ交換を実現します。パイプには、バッファありとバッファなしの 2 つのタイプがあります。

バッファ付きパイプは、データの書き込み時に読み取りを待つ必要はありませんが、データをパイプ内に一時的に保存し、パイプ内にデータがなくなるまで待ってから読み取ります。パイプラインにキャッシュされたデータがある場合、select ステートメントを使用して、ノンブロッキングの読み取りおよび書き込み操作を実行できます。バッファなしパイプでは、書き込みと読み取りをペアにする必要があります。つまり、書き込みは読み取りが発生するまで待機します。

以下は、パイプを使用してプロデューサーとコンシューマー間の通信を実装する方法を示すサンプルコードです。

func main() {

ch := make(chan int)  // 创建一个整型管道
go producer(ch)       // 启动生产者函数
consumer(ch)          // 启动消费者函数

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}

// プロデューサー関数、パイプにデータを書き込みます
func プロデューサー(ch chan int) {

for i := 0; i < 10; i++ {
    ch <- i  // 将数据写入管道
}
close(ch)  // 关闭管道

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}

// コンシューマー関数、パイプからデータを読み取ります
func Consumer(ch chan int) {

for {
    // 非阻塞式读取管道数据
    select {
    case num, ok := <-ch:  // 获取管道的值
        if ok {
            fmt.Println("Consumer received", num)  // 打印数据
        } else {
            fmt.Println("Channel closed")
            return  // 退出函数
        }
    default:
        // 没有读取到管道数据，进行其他操作
        time.Sleep(time.Second)
    }
}

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}

この例では、プロデューサー関数はパイプを介してパイプにデータを継続的に書き込みます。コンシューマ関数は、非ブロッキング読み取り操作である select ステートメントを通じてパイプからデータを読み取ります。パイプラインにデータがある場合は、case ステートメントのコードが実行され、そうでない場合は、default ステートメントが実行されて他の操作が実行されます。

2. Goroutine の同時実行性

Golang の goroutine は、他の goroutine と同時に実行できる軽量のスレッドです。 goroutine の作成と操作は非常に効率的であり、プログラムの同時実行機能を大幅に向上させることができます。

Golang では、キーワード go を使用して新しい goroutine を開始できます。プログラム内に複数のゴルーチンがある場合、チャネルやその他の方法を通じてデータ交換と同期操作を実行して、効率的な同時プログラミングを実現できます。

以下は、Goroutine を使用して同時操作を実装する方法を示すサンプルコードです:

func main() {

ch := make(chan int)  // 创建一个整型管道
for i := 0; i < 10; i++ {
    go doWork(i, ch)  // 启动10个goroutine
}
for i := 0; i < 10; i++ {
    <-ch  // 阻塞式从管道中读取数据
}
close(ch)  // 关闭管道

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}

//整数の各 Work について
func doWork(i int, ch chan int) {

fmt.Println("Doing work", i)
time.Sleep(time.Second)  // 休眠1秒
ch <- i                  // 写入整型数到管道

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}

この例では、 go キーワードを使用して 10 個の新しい goroutine を作成します。各ゴルーチンで印刷操作と 1 秒間のスリープを実行します。各ゴルーチンがその操作を完了すると、対応する整数がパイプに書き込まれます。 main 関数では、ブロッキング読み取りを使用してパイプから 10 個の整数を読み取り、各 goroutine が操作を完了したことを確認します。

概要

Golang では、パイプライン通信とゴルーチンの同時実行性は、効率的なプログラミングを実現する 2 つの重要な機能です。パイプライン通信を通じて、異なるゴルーチン間でデータを交換し、プログラムの分離と同時実行を実現できます。同時に、ゴルーチンの並行性により、複数のタスクを同時に実行でき、プログラムの実行効率が向上します。

パイプライン通信とゴルーチンの同時実行を使用する場合、データ競合の問題に注意する必要があることに注意してください。同時実行中、異なるゴルーチンが同じ変数に同時にアクセスする可能性があるため、同時操作を実行するには Golang のアトミック操作またはミューテックスロックを使用する必要があります。

この記事が、パイプライン通信とゴルーチンの同時実行性の使用法をより深く理解し、実際に適用するのに役立つことを願っています。

以上がGolang 関数のパイプライン通信とゴルーチン同時実行の実践の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。