深入浅出Golang的协程池设计
教程制作： IT无崖子(刘丹冰)
教程简介：本教程主要针对具有一定编程基础的学员，懂得基本的编程语法。
使用Go语言实现并发的协程调度池阉割版，本文主要介绍协程池的基本设计思路，目的为深入浅出快速了解协程池工作原理，与真实的企业协程池还有很大差距，本文仅供学习参考。
一、何为并发，Go又是如何实现并发？
并行的好处：
- 同一时刻可以处理多个事务
- 更加节省时间，效率更高
具有并行处理能力的程序我们称之为“并发程序”
并发程序的处理能力优势体现在哪里？
二、Go语言如何实现并发？
package main
import "fmt"
import "time"
func go_worker(name string) {
for i := 0; i < 10; i {
fmt.Println("我是一个go协程, 我的名字是 ", name, "----")
time.Sleep(1 * time.Second)
}
fmt.Println(name, " 执行完毕!")
}
func main() {
go go_worker("小黑") //创建一个goroutine协程去执行 go_worker("小黑")
go go_worker("小白") //创建一个goroutine协程去执行 go_worker("小白")
//防止main函数执行完毕,程序退出
for {
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}
那么多个goroutine之前如何通信呢？
package main
import "fmt"
func worker(c chan int) {
//从channel中去读数据
num := <-c
fmt.Println("foo recv channel ", num)
}
func main() {
//创建一个channel
c := make(chan int)
go worker(c)
//main协程 向一个channel中写数据
c <- 1
fmt.Println("send 1 -> channel over")
}
三、协程池的设计思路
为什么需要协程池？
虽然go语言在调度Goroutine已经优化的非常完成，并且Goroutine作为轻量级执行流程，也不需要CPU调度器的切换，我们一般在使用的时候，如果想处理一个分支流程，直接go一下即可。
但是，如果无休止的开辟Goroutine依然会出现高频率的调度Groutine，那么依然会浪费很多上下文切换的资源，导致做无用功。所以设计一个Goroutine池限制Goroutine的开辟个数在大型并发场景还是必要的。
四、快速实现并发协程通讯池
package main
import (
"fmt"
"time"
)
/* 有关Task任务相关定义及操作 */
//定义任务Task类型,每一个任务Task都可以抽象成一个函数
type Task struct {
f func() error //一个无参的函数类型
}
//通过NewTask来创建一个Task
func NewTask(f func() error) *Task {
t := Task{
f: f,
}
return &t
}
//执行Task任务的方法
func (t *Task) Execute() {
t.f() //调用任务所绑定的函数
}
/* 有关协程池的定义及操作 */
//定义池类型
type Pool struct {
//对外接收Task的入口
EntryChannel chan *Task
//协程池最大worker数量,限定Goroutine的个数
worker_num int
//协程池内部的任务就绪队列
JobsChannel chan *Task
}
//创建一个协程池
func NewPool(cap int) *Pool {
p := Pool{
EntryChannel: make(chan *Task),
worker_num: cap,
JobsChannel: make(chan *Task),
}
return &p
}
//协程池创建一个worker并且开始工作
func (p *Pool) worker(work_ID int) {
//worker不断的从JobsChannel内部任务队列中拿任务
for task := range p.JobsChannel {
//如果拿到任务,则执行task任务
task.Execute()
fmt.Println("worker ID ", work_ID, " 执行完毕任务")
}
}
//让协程池Pool开始工作
func (p *Pool) Run() {
//1,首先根据协程池的worker数量限定,开启固定数量的Worker,
// 每一个Worker用一个Goroutine承载
for i := 0; i < p.worker_num; i {
go p.worker(i)
}
//2, 从EntryChannel协程池入口取外界传递过来的任务
// 并且将任务送进JobsChannel中
for task := range p.EntryChannel {
p.JobsChannel <- task
}
//3, 执行完毕需要关闭JobsChannel
close(p.JobsChannel)
//4, 执行完毕需要关闭EntryChannel
close(p.EntryChannel)
}
//主函数
func main() {
//创建一个Task
t := NewTask(func() error {
fmt.Println(time.Now())
return nil
})
//创建一个协程池,最大开启3个协程worker
p := NewPool(3)
//开一个协程 不断的向 Pool 输送打印一条时间的task任务
go func() {
for {
p.EntryChannel <- t
}
}()
//启动协程池p
p.Run()
}
五、获取更多Go语言与区块链相关学习资料
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作者：Aceld(刘丹冰)
简书号：IT无崖子
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