GO의 동시성과 병렬성 사이의 상충 관계는 무엇입니까?-Golang-php.cn

GO의 동시성과 병렬성 사이의 상충 관계는 무엇입니까?

동시성 vs. 평행

Go에서 동시성과 병렬성은 밀접하게 관련되어 있지만 뚜렷한 개념입니다. 동시성은 동시에 실행되지 않더라도 여러 작업을 동시에 처리 할 수있는 능력을 말합니다. 반면 병렬 처리는 실제로 여러 작업을 동시에 실행하는 것을 의미합니다. 가벼운 고어 라틴과 채널을 통해 동시성에 탁월하지만, 진정한 병렬 처리는 기본 하드웨어와 어떻게 Goroutines를 효과적으로 활용하는지에 달려 있습니다.

주요 트레이드 오프는 오버 헤드에 있습니다. Goroutines로 관리되는 동시성은 비교적 저렴합니다. 수천 개의 고 루틴을 만드는 것은 다른 언어로 스레드를 만드는 것과 비교하여 메모리에 최소한의 영향을 미칩니다. 그러나 조심하지 않으면 단일 코어에서 리소스를 놓고 경쟁하는 많은 고어 라틴으로 인해 컨텍스트 전환 오버 헤드와 실제 속도가 없습니다. 병렬 처리는 잠재적으로 상당한 성능 향상을 제공하지만 복잡성을 도입합니다. 리소스 경합 (예 : 공유 데이터 액세스)을 관리해야하며 스레드 생성 및 관리 오버 헤드 (다른 많은 언어보다 GO가 덜 중요하지만)는 신중하게 구현되지 않으면 이점을 능가 할 수 있습니다. 따라서 최적의 접근 방식에는 종종 균형이 포함됩니다. 동시성을 사용하여 프로그램을 구성하고 적절한 경우, 특히 여러 코어로부터 혜택을받을 수있는 CPU 결합 작업에 대해 병렬 처리를 활용합니다. 항상 진정한 병렬성이 필요하지는 않습니다. 동시성은 종종 복잡성이 추가되지 않으면 서 응답 성과 효율성의 상당한 개선을 달성 할 수 있습니다.

GO에서 최적의 동시성을 달성하기 위해 어떻게 Goroutines와 채널을 효과적으로 활용할 수 있습니까?

고어 라틴 및 채널의 효과적인 사용

Goroutines와 채널은 GO에서 동시 프로그래밍의 기본입니다. Goroutines는 가볍고 독립적으로 기능을 실행합니다. 채널은 고어 라틴이 통신하고 동기화 할 수있는 안전하고 효율적인 방법을 제공합니다. 최적의 동시성을 달성하기 위해 :

독립적 인 작업에는 고르 라틴을 사용하십시오. 서로를 차단하지 않고 동시에 실행할 수있는 작업을 식별하십시오. go 키워드를 사용하여 별도의 고리에서 각 작업을 시작하십시오. 예를 들어, 여러 URL에서 데이터를 가져 오는 것은 동시에 수행 할 수 있습니다.
통신 및 동기화를 위해 채널을 사용하십시오. 채널은 Goroutines가 데이터를 교환 할 수있는 제어 방법을 제공하여 레이스 조건 및 데이터 손상을 방지합니다. 비동기 통신 (발신자가 수신기를 기다릴 필요가없는 경우) 또는 동기 통신 (수신기가 준비 될 때까지 대기 대기)을 위해 버퍼링 된 채널을 사용하십시오. SELECT 문을 사용하면 여러 채널 작업을 동시에 처리 할 수 있습니다.
과도한 goroutines를 피하십시오 : goroutines는 저렴하지만 과도한 숫자를 만들면 컨텍스트가 오버 헤드를 전환하고 성능을 저하시킬 수 있습니다. 작업자 수영장과 같은 기술을 사용하여 동시에 실행되는 Goroutines의 수를 제한하십시오. 작업자 풀에는 채널에서 작업을 처리하는 고정 된 수의 고어 라틴이 포함됩니다.
컨텍스트 패키지 고려 : context 패키지는 취소 및 마감일을위한 메커니즘을 제공하여 고어 라틴을 우아하게 종료하고 자원 유출을 방지 할 수 있습니다. 컨텍스트를 사용하여 취소 신호를 장기 실행 작업에 전달하십시오.
올바른 오류 처리 : 고루 스틴 내에서 강력한 오류 처리를 구현합니다. 채널을 사용하여 적절한 취급을 위해 메인 고루 틴에 오류를 전달하십시오.

GO에서 동시 프로그램을 구현할 때 피해야 할 일반적인 함정은 무엇입니까?

동시 이동의 일반적인 함정

동시 GO 프로그램을 작성할 때 몇 가지 일반적인 문제가 발생할 수 있습니다.

레이스 조건 : 이는 여러 Goroutines가 적절한 동기화없이 공유 데이터에 동시에 공유 데이터에 액세스하고 수정할 때 발생합니다. Mutxes (또는 채널)를 사용하여 공유 리소스를 보호하고 데이터 손상을 방지하십시오.
교착 상태 : 교착 상태는 두 개 이상의 고 루틴이 무기한 차단되어 서로 자원을 해제하기를 기다릴 때 발생합니다. 이것은 종종 여러 goroutines가 원형 의존성에서 자물쇠를 얻기 위해 서로 대기 할 때 발생합니다. 신중한 설계와 교착 상태를 감지하기 위해 도구를 사용하는 것이 중요합니다.
데이터 레이스 : 레이스 조건과 유사하게, 데이터 레이스는 동기화되지 않은 공유 메모리에 대한 액세스가 예측할 수없는 행동으로 이어질 때 발생합니다. 컴파일러는 작업을 재정렬 할 수 있거나 런타임 스케줄러가 예기치 않은 시간에 고어 라인을 전환하여 재생하기 어려운 미묘한 버그로 이어질 수 있습니다.
Goroutines 누출 : Goroutines를 제대로 관리하지 않으면 자원 누출이 발생할 수 있습니다. 모든 고 루틴이 결국 종료되어 있는지, 특히 장기 실행 작업을 수행하는 것입니다. context 패키지를 사용하여 신호 취소.
채널 용량 문제 : 부적절한 크기의 채널을 사용하면 차단 될 수 있습니다. 완전한 버퍼링 된 채널은 발신자를 차단하고 빈 부패하지 않은 채널이 수신기를 차단합니다. 응용 프로그램의 요구에 따라 채널 용량을 신중하게 선택하십시오.
오류 처리를 무시합니다 : 고리 틴에서 오류 처리를 무시하면 침묵의 실패와 곤란하기 어려운 문제가 발생할 수 있습니다. 항상 오류를 확인하고 적절하게 처리하십시오.

동시성을 관리하고 GO 응용 프로그램에서 교착 상태를 피하기위한 모범 사례는 무엇입니까?

동시성 및 교착 상태 회피를위한 모범 사례

호의적 인 불변성 : 불변의 데이터 구조를 사용하면 동기화의 필요성을 최소화하여 인종 조건 및 교착 상태의 위험을 줄입니다.
통신에 채널을 사용하십시오 : 채널은 고로 틴이 통신 할 수있는 체계적이고 안전한 방법을 제공하여 공유 메모리에 대한 의존도를 줄이고 인종 조건의 가능성을 최소화합니다.
공유 자원 제한 : 경합을 최소화하기 위해 공유 자원 수와 교착 상태의 잠재력을 줄입니다.
구조적 동시성 : 동시 코드를 구조화 된 방식으로 구성하여 모든 goroutines를 올바르게 관리하고 종료하도록합니다. WaitGroup 사용하여 Goroutines가 완료되거나 취소를 위해 context 사용하기를 기다리는 것과 같은 기술이 필수적입니다.
교착 상태 감지 도구 : 경주 탐지기 및 교착 상태 감지기와 같은 도구를 사용하여 개발 및 테스트 중 동시성 문제를 식별하고 해결합니다.
철저한 테스트 : 동시 코드에서 다양한 시나리오와 에지 케이스를 다루기위한 포괄적 인 테스트를 작성하십시오. 인종 조건, 교착 상태 및 기타 동시성 관련 문제를 테스트하십시오.
코드 검토 : 간과 될 수있는 잠재적 동시성 문제를 포착하기 위해 다른 사람들이 코드를 검토하도록하십시오.
간단하게 유지하십시오 : 복잡한 동시 코드는 오류가 발생하기 쉽습니다. 코드의 단순성과 명확성을 위해 노력하여 이해하고 유지하기가 더 쉽습니다. 복잡한 작업을 더 작고 관리하기 쉬운 동시 유닛으로 분류하십시오.