E/S asynchrones et mise en cache des lignes en langage Go

Avec le développement continu de la technologie informatique, les besoins en développement de logiciels changent et évoluent également constamment. Dans ces changements et évolutions, l’efficacité et la performance sont les thèmes éternels. Parmi eux, les E/S asynchrones et le cache de lignes sont deux concepts importants.

En tant que langage de programmation émergent, le langage Go s'est concentré sur les hautes performances et la concurrence dès le début de sa conception. Dans le langage Go, la réactivité, la rapidité, la simultanéité élevée et le débit élevé sont très importants, et les E/S asynchrones et la mise en cache des lignes sont l'une des principales caractéristiques du langage Go en termes de ces objectifs.

Asynchronous IO

Le but du modèle IO asynchrone est de maximiser l'efficacité des opérations IO. Dans le modèle d'E/S synchrone traditionnel, les threads doivent attendre que la lecture ou l'écriture des données soit terminée avant de continuer à effectuer d'autres opérations, ce qui entraîne un gaspillage important d'efficacité des E/S. Dans le modèle IO asynchrone, l'achèvement des opérations IO est asynchrone, c'est-à-dire qu'avant la fin de la lecture et de l'écriture IO, le thread peut continuer à effectuer d'autres opérations, réduisant ainsi le temps d'attente du thread.

En langage Go, les IO asynchrones tournent essentiellement autour du concept de coroutine. Le langage Go fournit une fonctionnalité de langage appelée goroutine, qui est un thread léger qui peut être facilement créé et détruit, et qui peut s'exécuter simultanément sur le même processus.

Les IO asynchrones implémentées dans le langage Go adoptent deux méthodes : basées sur la goroutine et utilisant les opérations IO asynchrones fournies dans la bibliothèque standard.

Lors de l'utilisation du modèle IO asynchrone basé sur des coroutines, nous envelopperons chaque opération IO qui nécessite un traitement asynchrone dans une goroutine et la démarrerons. Lorsqu'une opération d'E/S est terminée, elle est automatiquement remise dans le pool afin que les autres opérations puissent continuer à être traitées. Ce modèle d'E/S asynchrone basé sur une coroutine est très adapté aux applications à haute concurrence et à haut débit, car il peut utiliser efficacement les ressources système et améliorer les performances et la stabilité des applications.

Row caching

Row caching est une technologie qui optimise les performances d'E/S. Elle utilise le cache pour mettre en mémoire tampon les opérations d'E/S et améliore l'efficacité des E/S du système. Lorsque nous optimisons le programme, la mise en cache des lignes est une technologie d'optimisation qui ne peut être ignorée.

En langage Go, le package bufio fournit une fonction de mise en cache de ligne. Le package bufio améliore les performances du programme en fournissant des opérations avec des tampons, permettant des E/S ramifiées efficaces.

Les fonctions les plus importantes du package bufio incluent : NewReader(), NewWriter(), NewScanner(), etc.

Parmi eux, la fonction NewReader() renvoie un nouveau Reader, qui utilise la mise en cache lors de la lecture pour améliorer les performances d'E/S. La fonction NewWriter() renvoie un nouveau Writer, qui utilise également la mise en cache pour écrire les données une par une afin d'éviter de déclencher des opérations d'E/S disque pour chaque opération d'écriture.

Après les tests et l'expérimentation, l'utilisation du package bufio de Golang pour les opérations de lecture et d'écriture et la mise en cache des lignes peut obtenir d'excellentes performances, en particulier l'amélioration de la lecture et de l'écriture des fichiers est très évidente.

Résumé

Les E/S asynchrones et la mise en cache des lignes sont l'une des caractéristiques importantes des hautes performances, de la simultanéité élevée et du débit élevé du langage Go. La maîtrise et l'application de ces techniques sont très importantes pour développer des applications efficaces. En pratique, nous pouvons optimiser nos programmes et améliorer leurs performances en utilisant des goroutines et des opérations d'E/S asynchrones fournies dans la bibliothèque standard du langage Go, ainsi qu'en profitant des opérations de cache de lignes fournies dans le package bufio.

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