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Golang で高い同時実行性を実現する方法

PHPz

リリース： 2023-05-09 18:10:39

オリジナル

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今日の IT 業界では、高い同時実行性が重要な技術的課題となっています。ほとんどのアプリケーションは、多数の同時リクエストを処理する必要があります。 Golang は、高い同時実行性をサポートするプログラミング言語として、多くのインターネット企業が選択する開発言語の 1 つとなっています。

それでは、golang はどのようにして同時実行性の高いシナリオに効果的に対処できるのでしょうか?以下では、golang が提供するさまざまな高同時実行ソリューションを紹介します。

goroutine

golang では、 goroutine は軽量のスレッドであり、golang の中心となる並行性の概念です。従来のスレッドと比較して、ゴルーチンはより軽量で効率的で便利です。キーワード「go」を使用して goroutine を開始すると、アプリケーションの同時実行パフォーマンスが大幅に向上します。さらに、golang のスケジューラは、ゴルーチンを効果的に管理およびスケジュールして、アプリケーションのリソース利用率を向上させることができます。

以下は簡単な例です:

func main() {
    go hello() // 启动异步的goroutine
    fmt.Println("main goroutine exit")
}

func hello() {
    fmt.Println("hello goroutine")
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("hello goroutine exit")
}

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channel

channel はゴルーチン間でデータを交換するためのチャネルです。異なるゴルーチン間の通信はチャネルを通じて実現され、調整と同期を実現できます。 Golang の同時実行性の高いシナリオでは、チャネルを使用することが非常に重要です。チャネルは、並列コンピューティングの編成、データの共同処理、非同期タスクの実装などに使用できます。

以下は簡単な例です:

func main() {
    c := make(chan int, 1)
    go func() {
        c <- 1
        fmt.Println("send 1 to c")
    }()
    fmt.Println(<-c)
    fmt.Println("main goroutine exit")
}

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sync パッケージ

golang では、同期パッケージは同時実行の安全性を確保できる一連のロックを提供します。複数のゴルーチン間の連携を効果的に保証できるツール。その中で、Mutex は最も基本的なロックの種類であり、Go 言語で一般的に使用されるのは、RWMutex、WaitGroup、Once、Cond などのロックおよび同期ツールです。

以下は簡単な Mutex ロックの例です:

type Counter struct {
    v   int
    mux sync.Mutex
}

func (c *Counter) Inc() {
    c.mux.Lock()
    c.v++
    c.mux.Unlock()
}

func (c *Counter) Value() int {
    c.mux.Lock()
    defer c.mux.Unlock()
    return c.v
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    var counter Counter
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            counter.Inc()
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println(counter.Value())
}

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select

select は golang で多重化を処理する方法であり、通信操作に一般的に使用されます。。複数のチャネルを処理するには select を使用し、最初に動作準備が整ったチャネルを選択します。準備ができているチャネルがない場合、select ステートメントはブロックされます。 select を使用すると、効率的な通信プロトコルを実装し、リソースの無駄を削減できます。

以下は簡単な選択の例です:

func main() {
    c1, c2 := make(chan int), make(chan string)
    go func() {
        for {
            select {
            case v := <-c1:
                fmt.Println("receive from c1:", v)
            case v := <-c2:
                fmt.Println("receive from c2:", v)
            }
        }
    }()
    c1 <- 1
    c2 <- "hello"
    c1 <- 2
    c2 <- "world"
}

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context

context はリクエストコンテキストを処理するための golang の非常に重要なパッケージです。コンテキストはリクエストをツリー構造として管理し、複数のゴルーチン間でデータを共有し、ゴルーチンのライフサイクルを制御できます。コンテキストは、タイムアウトまたはキャンセル操作を使用してゴルーチン間のコラボレーションを制御し、アプリケーションの正確さと安定性を確保できます。

以下は簡単なコンテキストの例です:

func handleRequest(ctx context.Context) {
    select {
    case <-time.After(time.Second * 2):
        fmt.Println("request succeeded")
    case <-ctx.Done():
        fmt.Println("request canceled or timed out")
    }
}

func main() {
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)
    defer cancel()

    go handleRequest(ctx)

    time.Sleep(time.Second * 3)
    fmt.Println("main goroutine exit")
}

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概要

上記で紹介したテクノロジは、golang における非常に重要な高同時実行ソリューションです。もちろん、これらは非常に基本的な紹介にすぎません。Golang には、接続プールの使用、CSP モデルの使用など、高い同時実行性の観点から、より詳細なテクノロジとアプリケーションシナリオが多数あります。読者が golang のテクノロジーと高い同時実行性のアプリケーションをよりよく理解し、使いこなすことができることを願っています。

以上がGolang で高い同時実行性を実現する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。