Go并发编程的用例与场景详解
并发编程在 Go 中通过 goroutine 实现,允许同时执行多个任务,提高效率。其用例包括:并行处理事件处理I/O 密集型操作HTTP 服务任务调度
Go 并发编程的用例与场景详解
简介
并发编程是一种编程范式,它允许我们同时执行多个任务。在 Go 语言中,并发编程通过 goroutine 实现,goroutine 是轻量级线程。本篇文章将探讨 Go 中并发编程的用例和场景,并提供实际示例。
用例和场景
1. 并行处理
- 将大型任务分解为较小的子任务并并行处理它们,以提高效率。
- 示例:使用 Goroutines paralleize 图片处理任务。
2. 事件处理
- 监听传入事件并使用 goroutine 并行处理每个事件。
- 示例:使用 Goroutines 处理来自 WebSocket 连接的传入消息。
3. I/O 密集型操作
- 对于 I/O 密集型操作,例如文件读取或网络调用,使用 Goroutines 可以提高性能。
- 示例:使用 Goroutines 从多个文件中并行读取数据。
4. HTTP 服务
- 在 HTTP 服务中,使用 Goroutines 处理传入请求可以提高并发性。
- 示例:用 Goroutines 处理来自 Web 服务器的传入 HTTP 请求。
5. 任务调度
- 使用 Goroutines 管理和调度需要在特定时间或周期性执行的任务。
- 示例:使用 Goroutine 实现 Cron 定时器来调度作业。
实战示例
示例 1:并发图片处理
package main import ( "fmt" "image" "image/color" "image/draw" "runtime" ) func main() { width, height := 1000, 1000 images := []image.Image{} // 并行创建 100 个图像 for i := 0; i < 100; i++ { img := image.NewRGBA(image.Rect(0, 0, width, height)) draw.Draw(img, img.Bounds(), &image.Uniform{color.RGBA{0, 0, 0, 255}}, image.ZP, draw.Src) images = append(images, img) } // 计算创建图像所花费的时间 numCPUs := runtime.NumCPU() start := time.Now() for i := 0; i < 100; i++ { go createImage(images[i]) } // 等待所有 Goroutine 完成 time.Sleep(10 * time.Second) elapsed := time.Since(start) fmt.Printf("Creating %d images using %d CPUs took %s\n", len(images), numCPUs, elapsed) } func createImage(img image.Image) { // 模拟耗时的图像处理操作 time.Sleep(500 * time.Millisecond) }
示例 2:处理 WebSocket 消息
package main import ( "errors" "fmt" "net/http" "sync/atomic" "github.com/gorilla/websocket" ) type client struct { conn *websocket.Conn name string } var ( upgrader = websocket.Upgrader{} messages = make(chan string) ) var connectedClients uint64 func main() { http.HandleFunc("/websocket", serveWebSocket) // 启动 Goroutine 来处理传入消息 go handleMessage() if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil { fmt.Println(err) } } func serveWebSocket(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil) if err != nil { fmt.Println(err) return } atomic.AddUint64(&connectedClients, 1) go handleConnection(conn) } func handleConnection(conn *websocket.Conn) { defer func() { conn.Close() atomic.AddUint64(&connectedClients, -1) }() // 监听来自客户端的消息 for { _, message, err := conn.ReadMessage() if err != nil { if websocket.IsUnexpectedCloseError(err, websocket.CloseGoingAway, websocket.CloseAbnormalClosure) { fmt.Println(err) } return } messages <- message } } func handleMessage() { for message := range messages { // 处理消息逻辑 fmt.Println("Received message:", message) // 例如,将消息广播给所有已连接的客户端 for clients.Range(func(_, v interface{}) bool { client := v.(client) if err := client.conn.WriteMessage(websocket.TextMessage, []byte(message)); err != nil { if errors.Is(err, websocket.ErrCloseSent) { clients.Delete(client.name) fmt.Printf("Client %s disconnected\n", client.name) } } return true }) { } } }
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