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Golang 入门系列(十七)几个常见的并发模型——生产者消费者模

浏览次数:    时间:2020-03-23
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Golang 入门系列(十七)几个常见的并发模型——生产者消费者模型 前面已经讲过很多Golang系列知识,包括并发,锁等内容,感兴趣的可以看看以前的文章,https://www.cnblogs.com/zhangweizhong/category/1275863.html,接下来讲几个golang常见的并发模型,今天先说说生产者消费者模型。?

生产者消费者模型

?生产者:发送数据端消费者:接收数据端缓冲区:
  1. 解耦(降低生产者和消费者之间耦合度)   2. 并发(生产者消费者数量不对等时,能保持正常通信)   3. 缓存(生产者和消费者 数据处理速度不一致时,暂存数据)?

如何实现?

生产者消费者模型是非常常见的并发模型,而且golang提供了chan类型,可以很方便的实现。根据 golang的官方文档,使用chan就可以实现生产者和消费者之间的数据和状态同步。
  • 通过chan在生产者和消费者之间传递数据(ch)和同步状态(done);
  • chan作为参数传递时是引用传递,不需要使用指针;
  • chan是协程安全的,多个goroutine之间不需要锁;
  • chan的close事件可以被recv获取,close事件一定在正常数据读完之后,机制类似于read到EOF;
示例代码:
package main

import "fmt"

func Producer(ch chan int) {
  for i := 1; i <= 10; i++ {
    ch <- i
  }
  close(ch)
}

func Consumer(id int, ch chan int, done chan bool) {
  for {
    value, ok := <-ch
    if ok {
      fmt.Printf("id: %d, recv: %d\n", id, value)
    } else {
      fmt.Printf("id: %d, closed\n", id)
      break
    }
  }
  done <- true
}

func main() {
  ch := make(chan int, 3)

  coNum := 2
  done := make(chan bool, coNum)
  for i := 1; i <= coNum; i++ {
    go Consumer(i, ch, done)
  }

  go Producer(ch)

  for i := 1; i <= coNum; i++ {
    <-done
  }
}
运行结果:
id: 2, recv: 1
id: 1, recv: 2
id: 1, recv: 4
id: 1, recv: 5
id: 1, recv: 6
id: 2, recv: 3
id: 2, recv: 8
id: 2, recv: 9
id: 2, recv: 10
id: 2, closed
id: 1, recv: 7
id: 1, closed?简单说明:1、首先创建一个双向的channel,2.、然后开启一个新的goroutine,把双向通道作为参数传递到producer方法中,同时转成只写通道。子协程开始执行循环,向只写通道中添加数据,这就是生产者。3、主协程,直接调用consumer方法,该方法将双向通道转成只读通道,通过循环每次从通道中读取数据,这就是消费者。
注意:channel作为参数传递,是引用传递。?

缓冲区的好处

1:解耦
假设生产者和消费者分别是两个类。如果让生产者直接调用消费者的某个方法,那么生产者对于消费者就会产生依赖(也就是耦合)。将来如果消费者的代码发生变化,可能会直接影响到生产者。而如果两者都依赖于某个缓冲区,两者之间不直接依赖,耦合度也就相应降低了。

2:处理并发
生产者直接调用消费者的某个方法,还有另一个弊端。由于函数调用是同步的(或者叫阻塞的),在消费者的方法没有返回之前,生产者只好一直等在那边。万一消费者处理数据很慢,生产者只能无端浪费时间。
使用了生产者/消费者模式之后,生产者和消费者可以是两个独立的并发主体。生产者把制造出来的数据往缓冲区一丢,就可以再去生产下一个数据。基本上不用依赖消费者的处理速度。
其实最当初这个生产者消费者模式,主要就是用来处理并发问题的。

3:缓存
如果生产者制造数据的速度时快时慢,缓冲区的好处就体现出来了。当数据制造快的时候,消费者来不及处理,未处理的数据可以暂时存在缓冲区中。等生产者的制造速度慢下来,消费者再慢慢处理掉。?

最后

以上,就把golang生产者消费者模型简单介绍完了,希望能对大家有所帮助。

该文章转载自:https://www.cnblogs.com/zhangweizhong/p/12056118.html

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