golang에서 동시성을 수행하는 방법

Golang은 효율적이고 빠르며 매우 안전한 언어이며 동시성 기능으로 인해 점점 더 대중화되고 강력한 도구가 되었습니다. 이 기사는 기본 개념부터 시작하여 Golang이 동시성을 구현하는 방법을 소개합니다.

1. 동시성과 병렬성

가장 먼저 명확히 해야 할 것은 동시성과 병렬성의 차이입니다. 동시성은 동일한 기간에 여러 작업이 겹쳐서 실행되는 것을 의미하고, 병렬성은 동시에 실행되는 여러 작업을 의미합니다. 실제로 우리는 이 둘을 혼동하는 경우가 많지만 이론상으로는 완전히 다른 개념입니다.

2. Golang의 고루틴

Golang의 동시성은 주로 고루틴에 달려 있습니다. 고루틴은 go 키워드로 시작되는 Golang의 경량 스레드입니다. 고루틴과 스레드의 가장 큰 차이점은 실행을 위해 운영 체제 스레드에 의존하지 않고 Golang의 런타임 시스템에서 직접 관리한다는 점입니다. 각 고루틴은 Go 언어 런타임 환경(런타임)에 의해 예약된 독립적인 단위입니다. 논리 프로세서는 운영 체제의 실제 스레드 수에 대한 고루틴 할당을 결정합니다.

Golang 프로그램에서 메인 함수는 기본적으로 고루틴에서 실행되며, 다른 고루틴은 언제든지 시작될 수 있으며 메인 함수나 다른 고루틴과 동시에 실행될 수 있습니다.

3. go 키워드를 사용하여 고루틴을 시작하세요

go 키워드를 사용하여 쉽게 고루틴을 시작하세요. 함수 호출 전에 go 키워드만 추가하면 시스템이 필요에 따라 자동으로 새 고루틴을 엽니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

go func1(arg1, arg2)

이 명령문은 func1 함수를 고루틴 형태로 실행하고 동기화 코드가 계속 실행됩니다. 이때 프로그램은 이 문장을 먼저 출력한 후 바로 다음 코드를 실행하게 됩니다. 특정 시간에 Go 언어 런타임은 함수를 실행하기 위해 새로운 고루틴을 시작합니다. 이 경우 고루틴이 언제 시작되고 언제 끝나는지 직접 알 수 없습니다.

반환 값이 있는 함수의 경우 다음 단계로 진행하기 전에 고루틴이 완료될 때까지 기다려야 합니다. 이 프로세스는 채널을 사용하여 달성할 수 있습니다.

4. 채널

채널은 Golang 동시 프로그래밍에서 매우 중요한 통신 메커니즘입니다. 채널은 고루틴 간의 데이터 교환을 가능하게 합니다. 채널에는 항상 보내기 및 받기 작업이 있으며, 기본적으로 다른 쪽 끝이 준비될 때까지 차단됩니다.

채널을 생성하는 구문은 다음과 같습니다.

channel := make(chan type)

여기서 유형은 모든 유형이 될 수 있고 채널은 유형 유형이 있는 파이프입니다.

채널에 데이터를 보내는 구문은 다음과 같습니다.

channel <- data

이 명령문은 데이터를 채널에 보내고 데이터 수신을 기다리는 고루틴에 보냅니다.

고루틴에서 채널로부터 데이터를 수신하는 구문은 다음과 같습니다.

data := <- channel

이 명령문은 채널로부터 데이터를 수신합니다. 채널에 데이터가 없으면 이 명령문은 데이터 도착을 기다리는 것을 차단합니다.

채널을 통해 고루틴 간의 동기화와 동시성을 제어할 수 있습니다. 예:

ch := make(chan int)
go func(){
    ch <- 1
}()
data := <- ch

이 문은 고루틴이 새 고루틴을 시작한 후 채널에 데이터를 보낼 때까지 기다린 다음 채널에서 데이터를 수신하여 실행을 계속합니다.

5. 동기화 패키지

Golang은 채널 외에도 동시 프로그래밍을 지원하는 동기화 패키지도 제공합니다. 이 패키지는 뮤텍스 잠금과 같은 많은 원자 연산 기능과 메커니즘을 제공합니다.

원자적 연산 함수는 Golang 동시 프로그래밍에서 매우 중요한 개념입니다. 이는 실행 시 일련의 연산이 분할되지 않도록 보장할 수 있습니다. 즉, 다른 고루틴은 원자적 연산을 수행할 때 중간 상태를 볼 수 없으며 객체는 다음 중 하나입니다. 수정되거나 수정되지 않습니다. 이것은 동기화 문제를 아주 잘 해결할 수 있습니다.

예:

var sum int64 = 0
for i := 0; i < 10000; i++ {
    go func(){
        atomic.AddInt64(&sum, 1)
    }()
}

이 문은 원자 연산 함수를 사용하여 계산을 수행하는 방법을 보여줍니다. 이 프로그램에서 고루틴은 경쟁 조건을 생성하지 않고 합계 변수에 지속적으로 1을 추가합니다. 변수 읽기와 쓰기의 동기화 부족으로 인해 발생하는 이러한 문제를 경쟁 조건(Race Condition)이라고 하며 원자 연산 함수는 이 문제를 완벽하게 피할 수 있습니다.

6. 요약

이 글에서는 Golang이 동시성을 구현하는 방법을 소개합니다. 주로 Golang의 고루틴, 채널, Sync 패키지의 원자적 작업과 같은 기본 요소와 동시 프로그래밍에서의 적용에 대해 설명합니다. Golang의 동시성 기능은 엔지니어링 작업 처리, 서버 동시 처리, 실시간 시스템 개발 및 기타 분야에 도움이 될 뿐만 아니라 Golang이 인기 있는 프로그래밍 언어가 된 중요한 이유 중 하나이기도 합니다.

위 내용은 golang에서 동시성을 수행하는 방법의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!