Go中sync?包Cond使用場景分析
背景
編寫代碼過程中, 通常有主協(xié)程和多個子協(xié)程進行協(xié)作的過程,比如通過 WaitGroup 可以實現(xiàn)當(dāng)所有子協(xié)程完成之后, 主協(xié)程再繼續(xù)執(zhí)行, 具體可參考:Go 中g(shù)oroutine和WaitGroup的使用
如上的場景是主協(xié)程等待子協(xié)程達到某個狀態(tài)再繼續(xù)運行。 但是反過來怎么操作呢,要求一組子協(xié)程等待主協(xié)達到某個狀態(tài)時才繼續(xù)運行。這個時候就需要用到 Cond 了
Cond 簡介
Cond 是和某個條件相關(guān),在條件還沒有滿足的時候,所有等待這個條件的協(xié)程都會被阻塞住,只有這個條件滿足的時候,等待的協(xié)程才可能繼續(xù)進行下去。
Cond 在初始化的時候,需要關(guān)聯(lián)一個 Locker 接口的實例,一般會使用 Mutex 或者 RWMutex。
Cond 關(guān)聯(lián)的 Locker 實例可以通過 c.L 訪問,它內(nèi)部維護著一個先入先出的等待隊列。
Cond 分別有三個方法
- Wait
會把當(dāng)前協(xié)程放入Cond的等待隊列中并阻塞,直到被Signal或者Broadcast方法從等待隊列中移除并喚醒,用于子協(xié)程阻塞。
- Signal
主協(xié)程喚醒等待隊列中的一個子協(xié)程,先喚醒最先阻塞的子協(xié)程,被喚醒的子協(xié)程繼續(xù)執(zhí)行。
- Broadcast
主協(xié)程喚醒等待隊列中的全部協(xié)程,所有子協(xié)程繼續(xù)執(zhí)行。
注意:調(diào)用Signal和Broadcast方法,不強求持有c.L的鎖,調(diào)用Wait方法是必須要持有c.L的鎖。
使用示例
Signal的使用場景
大家都去醫(yī)院先排隊,然后等待叫號,先排隊的先叫號。這次模擬有5個病人,分別先排隊。 然后護士根據(jù)排隊先后來叫號;
具體場景是,5個病人在三秒中之內(nèi)分別排號,護士今天要叫5個號,一秒叫一個,叫完5個號就結(jié)束了
代碼如下:
package main import ( "fmt" "math/rand" "sync" "time" ) func main() { c := sync.NewCond(&sync.Mutex{}) num := 0 // 當(dāng)前叫號是幾號 hand_num := 0 for i := 0; i < 5; i++ { go func(i int) { // 分別在不同時間排隊 time.Sleep(time.Second * time.Duration(rand.Int63n(10))) c.L.Lock() num++ // 當(dāng)前取得號。 cur := num fmt.Printf("%s %d 號病人取到了 %d 號\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i, cur) // 取到號了,等待叫號 c.Wait() fmt.Printf("%s %d 號病人排隊號是 %d 號,被叫號了\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i, cur) hand_num = cur c.L.Unlock() }(i) } // 都叫號了 for hand_num != 5 { // 叫號 c.Signal() time.Sleep(time.Second * 1) } time.Sleep(time.Second * 10) }
執(zhí)行結(jié)果如下
結(jié)果表明,5個病人,分別在三秒鐘內(nèi)先后取號, 然后護士每過一秒鐘按照排隊的先后順序叫一個號(叫號的過程依然有病人取號),先取號的被先叫號。
此場景中,5個病人相當(dāng)于5個協(xié)程, 主協(xié)程反復(fù)使用Signal()
按照順序一個個喚醒阻塞的子協(xié)程。
Broadcast的使用場景
場景為如下: 運動員跑步比賽,要求8秒內(nèi)全部運動員準(zhǔn)備好,然后等待教練發(fā)令, 教練10秒后發(fā)令,所有運動員在發(fā)令后開始跑。
package main import ( "fmt" "math/rand" "sync" "time" ) func main() { c := sync.NewCond(&sync.Mutex{}) for i := 0; i < 10; i++ { go func(i int) { // 隨機一個8秒內(nèi)的準(zhǔn)備時間 time.Sleep(time.Second * time.Duration(rand.Int63n(8))) fmt.Printf("%s 運動員%d已準(zhǔn)備就緒\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i) c.L.Lock() // 準(zhǔn)備完畢,等待教練發(fā)令 c.Wait() c.L.Unlock() fmt.Printf("%s 運動員%d開跑\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i) }(i) } // 主協(xié)程等待10秒后發(fā)令 time.Sleep(time.Second * 10) fmt.Printf("%s 教練發(fā)令。\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05")) // 教練發(fā)令。通知所有運動員開始跑步, 即喚起之前 wait()的所有協(xié)程 c.Broadcast() // 等待跑步 time.Sleep(time.Second * 5) }
執(zhí)行結(jié)果如下:
如結(jié)果所示, 10個運動員在8秒內(nèi)分別準(zhǔn)備好,等待教練發(fā)令后,同時開跑。
此場景中,10個運動員相當(dāng)于10個協(xié)程, 同時等待主協(xié)程的命令,使用Broadcast()
喚醒所有阻塞的子協(xié)程。
注意事項
使用 Cond,最容易踩的坑就是調(diào)用 Wait()
方法之前,調(diào)用者沒有持有鎖或沒有檢查輔助條件。
在如上示例代碼中,假如把調(diào)用 Wait()
方法前后的加鎖和釋放鎖的代碼注釋掉,運行代碼會導(dǎo)致程序 panic。原因是調(diào)用 Wait 方法,會先把調(diào)用者放入等待隊列中,然后釋放鎖。此時如果在未持有鎖時調(diào)用釋放鎖的方法,就會導(dǎo)致程序 panic。
到此這篇關(guān)于Go中sync 包的 Cond 使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)go sync包cond使用內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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