Golang进阶与依赖管理 | 青训营笔记

77 阅读4分钟

这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第2天。

前言

本节课程主要分为四个方面:

  1. 并发编程
  2. 依赖管理
  3. 单元测试
  4. 项目实战

并发编程

Golang 在语言层面天生支持并发。在 Golang 里,你不需要学习如何创建进程池/线程池,也不需要知道什么情况下使用多线程,什么时候使用多进程。因为你没得选,也不需要选,它原生提供的 goroutine (也即协程)已经足够优秀,能够自动帮你处理好所有的事情,而你要做的只是执行它,就这么简单。

协程Goruntine

一个 goroutine 本身就是一个函数,当你直接调用时,它就是一个普通函数;如果你在调用前加一个关键字 go ,那你就开启了一个 goroutine。

// 执行一个函数
func()

// 开启一个协程执行这个函数
go func()

初步使用

一个 Go 程序的入口通常是 main 函数,程序启动后,main 函数最先运行,我们称之为 main goroutine

在 main 中或者其下调用的代码中才可以使用 go + func() 的方法来启动协程。

main 的地位相当于主线程,当 main 函数执行完成后,这个线程也就终结了,其下的运行着的所有协程也不管代码是不是还在跑,也得乖乖退出。

因此如下这段代码运行完,只会输出 hello, world ,而不会输出hello, go(因为协程的创建需要时间,当 hello, world打印后,协程还没来得及并执行)

import "fmt"

func mytest() {
    fmt.Println("hello, go")
}

func main() {
    // 启动一个协程
    go mytest()
    fmt.Println("hello, world")
}

可以使用 time.Sleep 来使 main 阻塞,使其他协程能够有机会运行完全,但你要注意的是,这并不是推荐的方式。

import (
    "fmt"
    "time"
)

func mytest() {
    fmt.Println("hello, go")
}

func main() {
    go mytest()
    fmt.Println("hello, world")
    time.Sleep(time.Second)
}

多个协程交互

import (
    "fmt"
    "time"
)

func mygo(name string) {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Printf("In goroutine %s\n", name)
        // 为了避免第一个协程执行过快,观察不到并发的效果,加个休眠
        time.Sleep(10 * time.Millisecond)
    }
}

func main() {
    go mygo("协程1号") // 第一个协程
    go mygo("协程2号") // 第二个协程
    time.Sleep(time.Second)
}

通道Channel

channel(信道) 就是协程之间的通信机制。channel,是一个可以让一个 goroutine 与另一个 goroutine 传输信息的通道。通过通信来共享内存,而不是通过共享内存(临界区)来通信

信道,就是一个管道,连接多个goroutine程序 ,它是一种队列式的数据结构,遵循先入先出的规则。

make (chan 元素类型, [缓冲大小])

  • 无缓冲信道:在信道里无法存储数据,这意味着,接收端必须先于发送端准备好,以确保你发送完数据后,有人立马接收数据,否则发送端就会造成阻塞,原因很简单,信道中无法存储数据。也就是说发送端和接收端是同步运行的。 make (chan int)
  • 有缓冲信道:允许信道里存储一个或多个数据,这意味着,设置了缓冲区后,发送端和接收端可以处于异步的状态。make (chan int, 2)
package concurrence

func CalSquare() {
   src := make(chan int)
   dest := make(chan int, 3)
   go func() {
      defer close(src)
      for i := 0; i < 10; i++ {
         src <- i
      }
   }()
   go func() {
      defer close(dest)
      for i := range src {
         dest <- i * i
      }
   }()
   for i := range dest {
      println(i)
   }
}

用信道来做锁

当信道里的数据量已经达到设定的容量时,此时再往里发送数据会阻塞整个程序。

利用这个特性,可以用当他来当程序的锁。

锁Lock

互斥锁Mutex

// 第一种
var lock *sync.Mutex
lock = new(sync.Mutex)

// 第二种
lock := &sync.Mutex{}

注意

  • 同一协程里,不要在尚未解锁时再次使加锁
  • 同一协程里,不要对已解锁的锁再次解锁
  • 加了锁后,别忘了解锁,必要时使用 defer 语句

线程同步WaitGroup

在实际开发中,开发人员是无法预知,所有的 goroutine 需要多长的时间才能执行完毕,sleep 多了吧主程序就阻塞了, sleep 少了吧有的子协程的任务就没法完成。

var 实例名 sync.WaitGroup

实例化完成后,就可以使用它的几个方法:

  • Add:初始值为0,你传入的值会往计数器上加,这里直接传入你子协程的数量
  • Done:当某个子协程完成后,可调用此方法,会从计数器上减一,通常可以使用 defer 来调用。
  • Wait:阻塞当前协程,直到实例里的计数器归零。
import (
    "fmt"
    "sync"
)

func worker(x int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 5; i++ {
        fmt.Printf("worker %d: %d\n", x, i)
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    wg.Add(2)
    go worker(1, &wg)
    go worker(2, &wg)

    wg.Wait()
}

输出:

worker 2: 0
worker 2: 1
worker 2: 2
worker 2: 3
worker 2: 4
worker 1: 0
worker 1: 1
worker 1: 2
worker 1: 3
worker 1: 4