Golang은 동시성을 구현합니다.-Golang-php.cn

Golang은 동시성을 구현합니다.

WBOY

풀어 주다： 2023-05-16 09:44:37

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컴퓨터 기술이 지속적으로 발전함에 따라 최신 프로그램의 운영 효율성과 성능이 점점 더 중요한 문제가 되고 있습니다. 동시 프로그래밍은 프로그램 실행 효율성과 성능을 향상시키는 중요한 방법입니다. 새롭게 떠오르는 프로그래밍 언어인 golang의 고유한 고루틴 및 채널 메커니즘은 동시 프로그래밍을 더욱 간단하고 효율적으로 만듭니다.

이 기사에서는 golang 동시 프로그래밍의 기본 개념을 소개하고 몇 가지 예를 사용하여 고루틴과 채널을 사용하여 효율적인 동시 프로그램을 구축하는 방법을 보여줍니다.

1. 고루틴은 무엇인가요? 고루틴은 golang의 경량 스레드입니다. 각 고루틴의 크기는 약 2KB에 불과하며 메모리와 리소스를 거의 차지하지 않습니다. 더욱이, golang의 스케줄러는 실행을 위해 고루틴을 다른 물리적 스레드에 자동으로 할당하여 동시 실행을 달성합니다.

go 키워드를 통해 고루틴을 시작할 수 있습니다. 예를 들어:

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func printNums() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Println(i)
        time.Sleep(time.Millisecond * 500)
    }
}

func main() {
    // 启动一个goroutine
    go printNums()

    // 继续执行主goroutine
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Println("Hello")
        time.Sleep(time.Millisecond * 500)
    }
}

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위 프로그램을 실행하면 두 고루틴이 번갈아 숫자와 Hello를 출력하여 동시 실행을 달성하는 것을 볼 수 있습니다.

2. 채널이란 무엇입니까

Golang의 채널은 고루틴 간의 통신 및 동기화에 사용되는 데이터 구조입니다. 채널은 여러 고루틴 간에 데이터를 전송할 수 있으며 채널의 동기화 메커니즘을 통해 데이터의 안전한 교환을 달성할 수 있습니다. 채널에는 버퍼링된 채널과 버퍼링되지 않은 채널의 두 가지 유형이 있습니다. 버퍼링되지 않은 채널의 전송 및 수신 작업은 해당 수신 및 전송 작업이 발생할 때까지 차단됩니다. 버퍼링된 채널은 보내기 작업과 받기 작업 간의 시간 차이를 어느 정도 완화할 수 있습니다.

다음은 버퍼링된 채널을 사용하는 예입니다.

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    // 创建一个大小为2的带缓冲通道
    ch := make(chan string, 2)

    // 启动两个goroutine
    go func() {
        ch <- "Hello"
        ch <- "World"
    }()
    go func() {
        time.Sleep(time.Second)
        fmt.Println(<-ch)
        fmt.Println(<-ch)
    }()

    // 等待goroutine执行完毕
    time.Sleep(time.Second * 2)
}

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위의 예에서는 크기 2의 버퍼링된 채널을 만들었습니다. 그런 다음 두 개의 고루틴이 시작됩니다. 하나는 두 개의 문자열을 채널로 보내고 다른 하나는 채널에서 두 개의 문자열을 받아 출력을 인쇄합니다. 버퍼의 존재로 인해 전송 및 수신 작업 사이에 일정한 시간 차이가 있지만 여전히 채널을 통해 데이터를 전송하고 동기화할 수 있습니다.

버퍼링된 채널 외에도 golang은 버퍼링되지 않은 채널도 지원하므로 고루틴 간의 동기화를 보다 엄격하게 보장할 수 있습니다.

3. 동시성을 달성하기 위해 고루틴과 채널을 사용하는 방법

이전 소개를 통해 고루틴과 채널이 golang에서 매우 유용한 동시 프로그래밍 도구라는 것을 알 수 있습니다. 아래에서는 이를 사용하여 동시 프로그래밍을 구현하는 방법에 대한 몇 가지 예를 소개합니다.

1. 여러 웹페이지를 동시에 다운로드

고루틴과 채널을 통해 여러 웹페이지를 동시에 쉽게 다운로드할 수 있습니다. 예:

package main

import (
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "net/http"
    "time"
)

// 下载网页的函数
func download(url string, ch chan<- string) {
    resp, err := http.Get(url)
    if err != nil {
        ch <- fmt.Sprintf("%s error: %v", url, err)
        return
    }
    defer resp.Body.Close()
    body, err := ioutil.ReadAll(resp.Body)
    if err != nil {
        ch <- fmt.Sprintf("%s error: %v", url, err)
        return
    }
    ch <- fmt.Sprintf("%s=%d", url, len(body))
}

func main() {
    // 要下载的网页列表
    urls := []string{
        "https://www.baidu.com",
        "https://www.google.com",
        "https://www.github.com",
    }

    // 创建一个无缓冲通道
    ch := make(chan string)

    // 启动多个goroutine下载网页
    for _, url := range urls {
        go download(url, ch)
    }

    // 从通道中读取结果，并打印输出
    for range urls {
        fmt.Println(<-ch)
    }

    // 等待goroutine执行完毕
    time.Sleep(time.Second * 2)
}

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위의 예에서는 지정된 URL의 웹페이지 콘텐츠를 다운로드하고 채널을 통해 결과를 반환하는 다운로드 함수를 정의했습니다. 그런 다음 for 루프를 통해 여러 고루틴을 시작했고, 각 고루틴은 웹페이지를 다운로드하기 위해 다운로드 기능을 호출했습니다. 다운로드 결과가 채널을 통해 반환된 후 기본 고루틴에서 읽고 인쇄됩니다. 이러한 방식으로 여러 웹 페이지를 동시에 쉽게 다운로드하고 프로그램의 운영 효율성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

2. 여러 작업을 동시에 처리

웹페이지를 다운로드하는 것 외에도 고루틴과 채널을 사용하여 여러 작업을 동시에 처리할 수도 있습니다. 예:

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
    for i := range jobs {
        fmt.Printf("worker %d start job %d
", id, i)
        time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(3)) * time.Second)
        fmt.Printf("worker %d finish job %d
", id, i)
        results <- i * 2
    }
}

func main() {
    // 定义要处理的任务列表
    jobCount := 10
    jobs := make(chan int, jobCount)
    for i := 0; i < jobCount; i++ {
        jobs <- i
    }
    close(jobs)

    // 定义结果通道
    results := make(chan int, jobCount)

    // 启动多个goroutine处理任务
    workerCount := 3
    for i := 0; i < workerCount; i++ {
        go worker(i, jobs, results)
    }

    // 从结果通道中读取结果，并打印输出
    for j := 0; j < jobCount; j++ {
        fmt.Println(<-results)
    }

    // 等待goroutine执行完毕
    time.Sleep(time.Second * 2)
}

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위의 예에서는 지정된 작업 처리를 시뮬레이션하기 위해 작업자 함수를 정의했습니다. 그런 다음 for 루프를 통해 여러 고루틴을 시작했고, 각 고루틴은 작업 채널에서 작업을 읽고 처리했습니다. 처리 결과는 결과 채널을 통해 반환됩니다. 마지막으로 모든 결과는 기본 고루틴의 결과 채널에서 읽고 인쇄됩니다. 이러한 방식으로 여러 작업을 동시에 쉽게 처리하고 프로그램의 실행 효율성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.

4. 요약

이 글에서는 고루틴과 채널의 사용을 포함한 golang 동시 프로그래밍의 기본 개념을 소개합니다. 여러 예제를 통해 고루틴과 채널을 사용하여 효율적인 동시 프로그램을 구축하는 방법을 보여줍니다. 다른 프로그래밍 언어와 비교하여 golang의 동시 프로그래밍 모델은 더 간결하고 효율적이므로 프로그램 실행 효율성과 성능이 크게 향상됩니다. 그러나 고품질 동시 프로그램을 작성하는 것은 쉽지 않다는 점에 유의해야 합니다. Golang 동시 프로그래밍의 메커니즘과 원리에 대한 심층적인 이해와 숙달이 필요합니다.

위 내용은 Golang은 동시성을 구현합니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!