我們都知道,在並發程式設計中,執行緒安全性是非常重要的。接下來我們就假定一個場景,複現一下線程不安全的情況,再聊聊如何在Go中解決
我們現在需要對1~ 100求他們的階乘,並將結果放到一個map中
1! = 1 = 1 2! = 1 * 2 = 2 3! = 1 * 2 * 3 = 6 4! = 1 * 2 * 3 * 4 = 24 5! = 1 * 2 * 3 * 4 * 5 = 120 ... { 1: 1 2: 2 3: 6 4: 24 5: 120 ... }
var factorialMap = make(map[int]int) func Factorial(n int) { result := 1 for i := 1; i <= n; i++ { result *= i } factorialMap[n] = result } func main() { for i := 1; i < 10; i++ { Factorial(i) } for k, v := range factorialMap { fmt.Printf("%d 的阶乘是%d\n", k, v) } }
上述程式碼執行結果其實是沒問題的,為什麼會出現亂序呢?因為這是go語言中map其實就是亂序的,按照我們的理解,先存的先出,但是不好意思,Golang的map不是這樣的。 上面執行也沒什麼問題啊,細心的同學可能發現了,這個版本的程式碼並沒有用上並發,對吧。好接下來我們繼續改進
var factorialMap = make(map[int]int) func Factorial(n int) { result := 1 for i := 1; i <= n; i++ { result *= i } factorialMap[n] = result } func main() { for i := 1; i < 10; i++ { go Factorial(i) } for k, v := range factorialMap { fmt.Printf("%d 的阶乘是%d\n", k, v) } }
#我們可以發現,並發版就是在呼叫運算階乘函數的前面加上了一個go
而已。不要小看這個go
,扯遠了,當然大家知道這是go語言中開啟一個協程的關鍵字即可。
執行結果就是,控制台啥都沒輸出,這是因為主協程和子協程之間的執行關係,下面我們畫圖理解
##從上圖中我們可以發現,主協程執行的時間短(表現在比較短),子協程執行時間比較長(表現在比較長) 我們一定要記住,子協程是相對於目前的主協程來說的,如果主協程不存在了,那就沒有子協程了
所以上面程式碼啥都沒輸出就是因為,主協程已經執行完了,但是子協程還沒做完,那子協程都沒做完,factorialMap中能有東西嗎?
var factorialMap = make(map[int]int) func Factorial(n int) { result := 1 for i := 1; i <= n; i++ { result *= i } factorialMap[n] = result } func main() { for i := 1; i < 100; i++ { go Factorial(i) } time.Sleep(time.Second * 3) for k, v := range factorialMap { fmt.Printf("%d 的阶乘是%d\n", k, v) } }
當並發數比較小的時候,這個問題可能不會出現,一旦並發數變大,問題就立刻出現了
圖中的執行結果是並發map寫入錯誤為什麼會出現這個問題,我們假設100個人往一個籃子裡放水果,很容易。但是100個人從一個籃子裡拿水果,那就會出問題,首先,籃子裡的水果不一定夠100個,其二每個人都想先拿,必然會引起爭搶。
var factorialMap = make(map[int]int) var lock sync.Mutex func Factorial(n int) { result := 1 for i := 1; i <= n; i++ { result *= i } // defer 不好理解 // defer func(){ // lock.Unlock() // 执行完解锁 // }() lock.Lock() // 执行时上锁 factorialMap[n] = result lock.Unlock() // 执行后解锁 } func main() { for i := 1; i < 100; i++ { go Factorial(i) } time.Sleep(time.Second * 3) for k, v := range factorialMap { fmt.Printf("%d 的阶乘是%d\n", k, v) } }
執行結果有0可能是資料型別存不下了導致的,這個大家不用關心
這樣我們就解決了資源競爭的問題了。但其實還有一個問題,就是我們在主協程中還是必須手動等待,這要非常不好,那如果子協程3秒內解決不了怎麼辦?
WaitGroup
var factorialMap = make(map[int]int) var lock sync.Mutex var wg sync.WaitGroup func Factorial(n int) { result := 1 for i := 1; i <= n; i++ { result *= i } lock.Lock() // 执行时上锁 factorialMap[n] = result lock.Unlock() // 执行后解锁 wg.Done() } func main() { for i := 1; i < 100; i++ { wg.Add(1) go Factorial(i) } wg.Wait() for k, v := range factorialMap { fmt.Printf("%d 的阶乘是%d\n", k, v) } }
WaitGroup是一個籃子,每開一個協程,就往籃子中加一個標識(Add函數),每執行完一個協程,就從籃子中減去一個標識(Done函數),最後查看籃子中,如果是空的,就表示協程執行完了(Wait函數)
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以上是一文聊聊Go語言中資源競爭問題的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!