golang常用并发模型

并发模型

在Golang中，并发是一种通过同时执行多个任务来提高程序性能和响应性的编程方式。Golang提供了丰富的并发原语和内置库，使得实现并发变得更加简单和高效。

协程

协程是Golang中非常重要的并发模型。它是轻量级线程，可以在不同的执行路径上进行切换，而不需要像线程那样进行上下文切换的开销。

在Golang中，可以使用关键字go在函数调用前创建一个新的协程。例如：

``` func main() { go task1() go task2() time.Sleep(time.Second) } func task1() { // 执行任务1 } func task2() { // 执行任务2 } ```

在上面的例子中，task1和task2函数会被并发地执行，而不会相互阻塞。通过使用协程，我们可以有效地利用系统资源，提高程序的并发性能。

通道

通道是Golang中用于协程间通信的重要机制。它可以安全地传递数据，并且提供了同步和阻塞的功能。

在Golang中，可以使用内置的channel类型来创建通道。例如：

``` func main() { ch := make(chan int) go func() { ch <- 1 }() result := <-ch fmt.Println(result) } ```

在上面的例子中，我们创建了一个整型通道ch，然后在一个协程中向通道发送了数据1。在主协程中，我们通过<-ch语法从通道中接收数据，并打印出来。

互斥锁

在多协程并发执行的情况下，访问共享资源可能会引发数据竞态问题。为了解决这个问题，Golang提供了sync包，其中包括互斥锁Mutex、读写锁RWMutex等机制。

使用互斥锁可以保证在同一时间只有一个协程能够访问共享资源。

``` package main import ( "sync" "fmt" ) var counter int var mutex sync.Mutex func main() { var wg sync.WaitGroup for i := 0; i < 1000; i++ { wg.Add(1) go func() { defer wg.Done() increment() }() } wg.Wait() fmt.Println(counter) } func increment() { mutex.Lock() counter++ mutex.Unlock() } ```

在上面的例子中，我们通过互斥锁mutex保护了全局变量counter的访问。在每个协程中，通过调用increment函数来对counter进行增加操作，并使用互斥锁进行同步。

选择语句和超时控制

选择语句是Golang中用于协程间同步的重要机制。它可以同时等待多个通道操作，一旦其中一个操作完成，就会执行相应的语句。

通过结合超时控制，可以避免协程长时间阻塞而导致整个程序无响应。

``` package main import ( "fmt" "time" ) func main() { ch1 := make(chan string) ch2 := make(chan string) go func() { time.Sleep(time.Second * 2) ch1 <- "Task 1 done" }() go func() { time.Sleep(time.Second) ch2 <- "Task 2 done" }() select { case result := <-ch1: fmt.Println(result) case result := <-ch2: fmt.Println(result) case <-time.After(time.Second * 3): fmt.Println("Timeout occurred") } } ```

在上面的例子中，我们通过select语句同时等待ch1和ch2两个通道的操作。一旦其中一个通道操作完成，就会执行相应的语句。而通过time.After函数，我们可以设置超时时间。

总结

Golang提供了丰富的并发模型和机制，使得实现高效的并发程序变得更加简单和容易。通过合理地使用协程、通道、互斥锁以及选择语句，可以充分发挥系统资源，并实现高性能的并发程序。