Golang 同時プログラミング: Go WaitGroup を使用してタスク キューを実装する

Golang 同時プログラミング: Go WaitGroup を使用したタスク キューの実装

コンピュータのパフォーマンスが継続的に向上するにつれ、同時プログラミングにマルチコア プロセッサを使用することが必須のスキルになりました。 。同時実行性を重視したプログラミング言語として、Golang はシンプルかつ強力な同時実行モデルを提供し、開発者がマルチコア プロセッサをより簡単に利用できるようにします。

Golang では、WaitGroup はゴルーチン間の同期を調整するために使用されるメカニズムです。 goroutine を開始する前にカウンターをゼロ以外の値に設定し、各 goroutine が作業を完了した後にカウンターをデクリメントします。カウンタ値が 0 の場合、すべてのゴルーチンがタスクを完了し、後続の操作を引き続き実行できることを意味します。

この記事では、WaitGroup を使用して単純なタスク キューを実装し、このメカニズムを使用して同時プログラミングを実装する方法を示します。具体的には、複数のファイルを同時に処理できるシンプルなファイル処理プログラムを実装します。

まず、ファイル タスクを表す構造体を定義する必要があります。

type FileTask struct {
    filename string
}

func (task *FileTask) Process() {
    // 文件处理逻辑
}

上記のコードでは、FileTask 構造体はファイル名フィールドを含むファイル タスクを表します。 Process メソッドは、ファイルを処理する実際のロジックに使用されます。

次に、タスク キューを定義します。

type TaskQueue struct {
    tasks []FileTask
    wg    sync.WaitGroup
}

func (queue *TaskQueue) Add(task FileTask) {
    queue.tasks = append(queue.tasks, task)
}

func (queue *TaskQueue) StartWorkers(numWorkers int) {
    for i := 0; i < numWorkers; i++ {
        go queue.worker()
    }
}

func (queue *TaskQueue) worker() {
    defer queue.wg.Done()

    for {
        task, ok := queue.getNextTask()

        if !ok {
            return
        }

        task.Process()
    }
}

func (queue *TaskQueue) getNextTask() (FileTask, bool) {
    if len(queue.tasks) == 0 {
        return FileTask{}, false
    }

    task := queue.tasks[0]
    queue.tasks = queue.tasks[1:]

    return task, true
}

func (queue *TaskQueue) Wait() {
    queue.wg.Wait()
}

上記のコードは、タスク キューと WaitGroup を含む TaskQueue 構造を定義します。 Add メソッドはタスクをキューに追加するために使用され、StartWorkers メソッドは指定された数のワーカー ゴルーチンを開始します。各ワーカーはキューからタスクを取得し、キューが空になるまで実行し続けます。 getNextTask メソッドは、キューから次のタスクを取得するために使用され、キューが空の場合は false を返します。最後に、Wait メソッドを使用して、すべてのワーカー ゴルーチンがタスクを完了するのを待ちます。

最後に、上記のタスク キューを使用してファイルを処理できます。

func main() {
    queue := TaskQueue{}

    for _, filename := range filenames {
        task := FileTask{filename: filename}
        queue.Add(task)
    }

    queue.StartWorkers(numWorkers)
    queue.Wait()
}

上記のコードでは、まず空のキューを作成し、次にすべてのファイル名を反復処理して各ファイルを追加します。 name はタスク オブジェクトに構築され、キューに追加されます。次に、指定した数のワーカー ゴルーチンを開始します。ワーカー ゴルーチンはキューからタスクを取得して処理します。最後に、Wait メソッドを呼び出して、すべてのタスクの処理が完了するのを待ちます。

上記のコード例を通じて、Go WaitGroup を使用してタスク キューを実装するのが非常に簡単で直感的であることがわかります。タスクとキューの構造を定義し、タスクの分散と実行を実現し、すべてのタスクが完了した後に待機するための対応するメソッドを記述するだけで済みます。

概要:
Go WaitGroup を使用してタスク キューを実装することは、シンプルで強力な同時プログラミング テクノロジです。 WaitGroupとGoroutineを合理的に活用することで、マルチコアプロセッサの性能を最大限に活用し、効率的な並列プログラムを実現できます。したがって、Golang 同時プログラミングを行う場合、WaitGroup を合理的に使用すると、タスク キューを実装するのに非常に役立ちます。

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