61396-Go语言程序设计项目化教程（微课版）5.2 并发.pptx

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1、并发并发并发简述goroutine调度select多路复用01.02.04.目录channel通信机制03.sync并发控制05.01并发简述进程，线程与协程并发与并行并发模型1并发简述并发简述线程进程协程进程是系统进行资源分配和调度的最小单位，由内核进行调度，拥有独立的内存单元。一个进程中的多个线程之间可以并发执行。线程是CPU调度的最小单位，比进程更小的能独立运行的基本单位，线程分为内核态线程和用户态线程，一个线程上可以运行多个协程。协程是轻量级的线程，独立的栈空间，共享堆空间，调度由用户自己控制。协程无法强制的切换CPU控制权，通常只能进行协作式调度。1并发简述并发简述ABC并发是多线程

2、程序在单核心的cpu上运行，一个时间段内存在多个线程或进程执行，但任何时间点上都只有一个线程或进程执行，多个线程或进程争抢时间片轮流执行，单核处理器只能并发。并发1并发简述并发简述ABC并行是多线程程序在多核心的cpu上运行，一个时间段和时间点存在多个线程或进程执行，利用多核实现多线程的运行，并行需要多核处理器。并行1并发简述并发简述并发模型多进程编程多进程是在操作系统层面进行并发的基本模式，所有的进程由内核管理，相互之间不会影响，但系统开销较大。多协程编程用户态线程，不需要操作系统来进行抢占式调度，且在真正的实现中寄存于线程中，系统开销极小。多线程编程大部分操作系统上都属于系统层面的并发模式

3、，比多进程的开销小很多，但是其开销依旧比较大，且在高并发模式下，效率会有影响。非阻塞/异步IO编程比多线程要复杂，通过事件驱动的方式使用异步IO，尽可能地少用线程，降低开销。02goroutine调度goroutine定义普通函数创建goroutine匿名函数创建goroutinel任何函数加上go就能发送调度器运行；l不需要定义时区分是否异步函数；l调度器在合适的点进行切换；l使用-race检测数据访问冲突；2goroutinegoroutine调度调度调度器度器goroutinegoroutine线程goroutinegoroutine线程goroutine2goroutinegorout

4、ine调度调度示例：go函数名(参数列表)函数名：调用的函数名；参数列表：调用函数需要传入的参数；running()goroutine终止main函数goroutinerunning函数goroutinemain()程序入口go普通函数()main函数终止普通函数创建goroutinefuncrunning()/执行语法funcmain()/并发执行程序gorunning()2goroutinegoroutine调度调度running()goroutine终止main函数goroutine匿名函数goroutinemain()程序入口go匿名函数()main函数终止参数列表：函数体内的参数变量

5、列表。函数体：匿名函数的代码。调用参数列表：启动goroutine时，需要向匿名函数传递的调用参数。匿名函数创建goroutinefuncmain()gofunc(参数列表)函数体(调用参数列表)2goroutinegoroutine调度调度funcrunning(namestring)vartimesintfortimes+fmt.Println(name,times)time.Sleep(time.Second)funcmain()varnamestringname=并发gorunning(name)运行结果为：并发1并发2.main函数中通过go关键字创建running函数gorouti

6、ne并发运行;running函数中通过for实现无限循环，time.Sleep暂停1秒后继续循环,主函数退出时并发程序终止；2goroutinegoroutine调度调度funcmain()gofunc()vartimesintfortimes+fmt.Println(并发,times)time.Sleep(time.Second)()运行结果为：并发1并发2.main函数中通过go关键字创建匿名函数goroutine并发运行;匿名函数中通过for实现无限循环，time.Sleep暂停1秒后继续循环,主函数退出时并发程序终止；03channel通信机制通道的特性通道的声明通道数据接收与发送无缓

7、冲通道有缓冲通道通道超时机制3channelchannel通信机制通信机制Go语言中的通道（channel）是一种特殊的类型。在任何时候，同时只能有一个goroutine访问通道进行发送和获取数据。goroutine间通过通道就可以通信。通道像一个传送带或者队列，总是遵循先入先出（FirstInFirstOut）的规则，保证收发数据的顺序。通道（channel）var通道变量通道类型注：chan类型的空值是nil，声明后需要配合make后才能使用1、声明通道类型3channelchannel通信机制通信机制通道实例:=make(数据类型）2、创建通道var通道实例-chan数据类型3、声明读取

8、单向通道var通道实例chan-数据类型4、声明写入单向通道readch:=make(chanint)writech:=make(chanint)readch:=make(chanint)var读取变量-chanint=readchwritech:=make(chanint)var写入变量chan-int=writech3channelchannel通信机制通信机制示例：通道变量-值函数名：通过make创建好的通道实例参数列表：可以是变量、常量、表达式或者函数返回值等，类型必须与ch通道的元素类型一致通道发送数据packagemainfuncmain()ch:=make(chaninterfa

9、ce)ch-0ch-hello3channelchannel通信机制通信机制data:=-ch执行该语句时将会阻塞，直到接收到数据并赋值给data变量阻塞接收数据data,ok:=-chdata：表示接收到的数据。未接收到数据时，data为通道类型的零值非阻塞接收数据-ch执行该语句时将会发生阻塞，直到接收到数据，但接收到的数据会被忽略忽略接收数据通道ch是通过遍历接收数据循环接收数据fordata:=rangech3channelchannel通信机制通信机制无缓冲的通道：接收前没有能力保存任何值的通道。这种类型的通道要求发送goroutine和接收goroutine同时准备好，才能完成发送

10、和接收操作；阻塞条件：发送和接收的交互行为是同步的。其中任意一个操作都无法离开另一个操作单独存在，两个goroutine没有同时准备好，通道会导致先执行发送或接收操作的goroutine阻塞等待；无缓冲通道3channelchannel通信机制通信机制缓冲的通道：增加一个有限大小的存储空间形成带缓冲通道，被接收前能存储一个或者多个值的通道，不强制要求goroutine之间必须同时完成发送和接收；有缓冲通道funcmain()ch:=make(chanint,3)ch-1ch-2ch-3阻塞条件：只有在通道中没有要接收的值时，接收动作才会阻塞。只有在通道没有可用缓冲区容纳被发送的值时，发送动作才

11、会阻塞。示例：通道实例:=make(chan通道类型,缓冲大小)3channelchannel通信机制通信机制select超时机制selectcase-chan1:/chan1成功读到数据，进行case处理语句casechan2-1:/成功向chan2写入数据，进行case处理语句default:/如果上面都没有成功，进入default处理流程funcmain()ch，exit:=make(chanint),make(chanbool)gofunc()forselectcasenum:=-ch:fmt.Println(num=,num)case-time.After(3*time.Second

12、):exit-true注：Go语言中提供了select关键字，可以同时响应多个通道的操作，select里的每个case语句必须是一个IO操作。04select多路复用select的用法select多路复用语法4selectselect多路复用多路复用select多路复用语法selectcaseoperator1:/statement1caseoprtator2:/statement2.default:/statement3select是Go中的一个控制结构。select语句类似于switch语句，但是select会随机执行一个可运行的case。如果没有case可运行，它将阻塞，直到有case可

13、运行。select是Golang在语言层面提供的多路IO复用的机制，其可以检测多个channel是否ready(即是否可读或可写)，使用起来非常方便。select的作用4selectselect多路复用多路复用packagemainimport(fmttime)funcmain()ch1:=make(chanint)ch2:=make(chanint)gofunc()time.Sleep(2*time.Second)ch2-200()gofunc()time.Sleep(2*time.Second)ch1-100()selectcasenum1:=-ch1:fmt.Println(“ch1：,

14、num1)casenum2,ok:=-ch2:ifokfmt.Println(“ch2：,num2)elsefmt.Println(“ch2已关闭)运行结果为：可能执行第一个case，打印ch1：100也可能执行第二个case，打印ch2：200(多次运行，结果就不一样了）05sync并发控制互斥锁、读写互斥锁等待组5syncsync并发控制并发控制Go语言包中的sync包提供了两种锁类型：sync.Mutex和sync.RWMutex。当一个goroutine获得了Mutex后，其他goroutine必须等到这个goroutine释放该Mutex。互斥锁读写互斥锁RWMutex相对友好，在读

15、锁占用的情况下，会阻止写，但不阻止读。varsyslocksync.Mutexvarsyslocksync.RWMutexvarcountGuardsync.RWMutexfuncGetCount()intcountGuard.RLock().countGuard.RUnlock()varcountGuardsyslocksync.Mutexfuncfunc()intcountGuard.Lock()count=ccountGuard.Unlock()5syncsync并发控制并发控制方法名功能(wg*WaitGroup)Add(deltaint)等待组的计数器+1(wg*WaitGroup)

16、Done()等待组的计数器-1(wg*WaitGroup)Wait()当等待组计数器不等于0时阻塞直到变0。等待组进行多个任务的同步，等待组可以保证在并发环境中完成指定数量的任务每个sync.WaitGroup值在内部维护着一个计数，此计数的初始默认值为零等待组的方法5s syncync并发控制并发控制packagemainimport(fmtsync)varwgsync.WaitGroupfuncfun1()deferwg.Done()fori:=1;i5;i+fmt.Println(并发:,i)funcmain()wg.Add(1)gofun1()wg.Wait()运行结果为：并发1并发2并发3并发4varwgsync.WaitGroup创建等待组变量wgdeferwg.Done()等待计数器归零wg.Add添加计数器wg.Wait计数器为正数时进入阻塞状态谢谢观看谢谢观看