我如何在GO中设计有效的并发程序？-Golang-PHP中文网

在GO中设计有效的并发程序

设计有效的并发程序，以取决于理解并有效地利用其并发原语：goroutines和渠道。避免在不仔细考虑其相互作用的情况下简单地将goroutines扔到问题上。相反，专注于构建代码以最大化并行性，同时最大程度地减少争议。这涉及：

战略性goroutine的创造：不要产生过多的goroutines。过度使用可能会导致上下文切换的大量开销。而是将goroutines用于独立的并行任务。考虑使用工人池以限制同时运行的goroutines的数量，通过sync.WaitGroup管理它们，以确保所有任务完成。这有助于防止资源耗尽。
通道设计：通道是goroutines之间通信和同步的主要机制。具有适当缓冲能力的设计频道。未封闭的通道提供同步通信，确保发件人等待接收器，反之亦然。缓冲通道允许异步通信，与发送者和接收器解耦。根据通信需求选择适当的类型。考虑使用select语句处理多个通道同时且优雅地处理潜在超时。
数据结构：选择固有的线程安全或可以轻松制作线程安全的适当数据结构。例如， sync.Map提供了线程安全地图实现，从而消除了对明确锁定的需求。考虑使用原子操作进行简单的计数器更新或标志管理。
分析和基准测试：连续介绍您的并发代码以识别瓶颈和优化区域。 GO的内置分析工具（例如pprof ）可以为Goroutine调度，内存使用和阻止操作提供宝贵的见解。基准测试有助于衡量变化的性能影响并确定改进领域。

当多个Goroutines访问并同时修改共享数据时，就会发生种族条件，从而导致无法预测的结果。当两个或多个goroutines无限期地阻止，彼此等待释放资源时，就会发生僵局。为了避免这些问题：

数据保护：使用Mutexes（ sync.Mutex ）或其他同步原始图（例如，读/写入方案）来保护共享数据免受并发访问。确保将关键部分（代码访问共享数据）保持尽可能短，以最大程度地减少持有二线的时间。
通道同步：通道固有地提供同步。使用频道协调Goroutine执行，并避免直接访问共享内存。在通道上发送或接收的行为暗中同步了所涉及的goroutines。
小心的静音用法：始终以一致的顺序获得静音，避免僵局。如果需要多个静音，请在所有goroutines中以相同的顺序获取它们。考虑使用sync.WaitGroup在发布资源之前等待Goroutines的完成。
上下文管理：利用context软件包传播取消信号和超时到goroutines。这允许对长期运行的任务进行优雅的终止，并防止无限期的阻塞。
测试：通过各种方案和并发级别彻底测试并发代码。使用诸如GO竞赛探测器（ go run -race ）之类的工具来识别开发过程中潜在的种族条件。

Goroutines和渠道是GO并发模型的基础。有效利用需要了解其优势和局限性：

Goroutine Pooling：对于涉及大量短寿命的任务，请使用Goroutine池重复使用Goroutines，并减少创建和破坏它们的开销。这限制了同时运行goroutines的数量，从而改善了资源利用率。
频道缓冲：通道缓冲区的大小会影响性能。较大的缓冲区可以通过解耦发件人和接收器来改善吞吐量，但也可以增加内存消耗。一个未掩盖的通道提供了强大的同步，但是如果发件人和接收器无法正确平衡，它可以引入阻塞。
选择语句：使用select语句同时处理多个通道。这使Goroutine可以等待多个通道上的事件，提高响应能力并防止在单个通道上阻止。 select陈述还允许超时，防止不确定等待。
非阻滞操作：使用非阻止通道操作（例如， default情况下select ）避免无限期阻塞。即使频道还没有准备好进行通信，这也允许Goroutine继续执行。