go获取协程(goroutine)号的实例
我就废话不多说了,大家还是直接看代码吧~
funcGetGID()uint64{ b:=make([]byte,64) b=b[:runtime.Stack(b,false)] b=bytes.TrimPrefix(b,[]byte("goroutine")) b=b[:bytes.IndexByte(b,'')] n,_:=strconv.ParseUint(string(b),10,64) returnn }
补充:Go语言并发协程Goroutine和通道channel
Go语言并发协程Goroutine
1.1Go语言竞争状态
有并发,就有资源竞争,如果两个或者多个goroutine在没有相互同步的情况下,访问某个共享的资源,比如同时对该资源进行读写时,就会处于相互竞争的状态,这就是并发中的资源竞争。
并发本身并不复杂,但是因为有了资源竞争的问题,就使得我们开发出好的并发程序变得复杂起来,因为会引起很多莫名其妙的问题。
以下代码就会出现竞争状态:
import( "fmt" "runtime" "sync" ) var( countint32 wgsync.WaitGroup ) funcmain(){ wg.Add(2) goincCount() goincCount() wg.Wait() fmt.Println(count) } funcincCount(){ deferwg.Done() fori:=0;i<2;i++{ value:=count runtime.Gosched() value++ count=value } }
count变量没有任何同步保护,所以两个goroutine都会对其进行读写,会导致对已经计算好的结果被覆盖,以至于产生错误结果。
代码中的runtime.Gosched()是让当前goroutine暂停的意思,退回执行队列runq,让其他等待的goroutine运行,目的是为了使资源竞争的结果更明显,下次运行暂停的goroutine时从断点处开始。
分析程序运行过程:
g1读取到count的值为0;
然后g1暂停了,切换到g2运行,g2读取到count的值也为0;
g2暂停,切换到g1暂停的位置继续运行,g1对count+1,count的值变为1;
g1暂停,切换到g2,g2刚刚已经获取到值0,对其+1,最后赋值给count,其结果还是1;
可以看出g1对count+1的结果被g2给覆盖了,两个goroutine都+1而结果还是1。
通过上面的分析可以看出,之所以出现上面的问题,是因为两个goroutine相互覆盖结果。
所以我们对于同一个资源的读写必须是原子化的,也就是说,同一时间只能允许有一个goroutine对共享资源进行读写操作。此例子的共享资源就是count
通过gobuild-race生成一个可以执行文件,然后再运行这个可执行文件,就可以检测资源竞争信息,看到打印出的检测信息。如下
================== WARNING:DATARACE Readat0x000000619cbcbygoroutine8: main.incCount() D:/code/src/main.go:25+0x80//goroutine8在代码25行读取共享资源value:=count Previouswriteat0x000000619cbcbygoroutine7: main.incCount() D:/code/src/main.go:28+0x9f//goroutine7在代码28行修改共享资源count=value Goroutine8(running)createdat: main.main() D:/code/src/main.go:17+0x7e Goroutine7(finished)createdat: main.main() D:/code/src/main.go:16+0x66//两个goroutine都是从main函数的16、17行通过go关键字启动的。 ================== 4 Found1datarace(s)
1.2锁住共享资源
Go语言提供了传统的同步goroutine的机制,就是对共享资源加锁。atomic和sync包里的一些函数就可以对共享的资源进行加锁操作。
1.2.1原子函数
原子函数能够以很底层的加锁机制来同步访问整型变量和指针
import( "fmt" "runtime" "sync" "sync/atomic" ) var( counterint64 wgsync.WaitGroup ) funcmain(){ wg.Add(2) goincCounter(1) goincCounter(2) wg.Wait()//等待goroutine结束 fmt.Println(counter) } funcincCounter(idint){ deferwg.Done() forcount:=0;count<2;count++{ atomic.AddInt64(&counter,1)//安全的对counter加1 runtime.Gosched() } }
上述代码中使用了atmoic包的AddInt64函数,这个函数会同步整型值的加法,方法是强制同一时刻只能有一个gorountie运行并完成这个加法操作。
另外两个有用的原子函数是LoadInt64和StoreInt64。这两个函数提供了一种安全地读和写一个整型值的方式。下面的代码就使用了LoadInt64和StoreInt64函数来创建一个同步标志,这个标志可以向程序里多个goroutine通知某个特殊状态。
import( "fmt" "sync" "sync/atomic" "time" ) var( shutdownint64 wgsync.WaitGroup ) funcmain(){ wg.Add(2) godoWork("A") godoWork("B") time.Sleep(1*time.Second) fmt.Println("ShutdownNow") atomic.StoreInt64(&shutdown,1) wg.Wait() } funcdoWork(namestring){ deferwg.Done() for{ fmt.Printf("Doing%sWork\n",name) time.Sleep(250*time.Millisecond) ifatomic.LoadInt64(&shutdown)==1{ fmt.Printf("Shutting%sDown\n",name) break } } } --output-- DoingAWork DoingBWork DoingBWork DoingAWork DoingAWork DoingBWork DoingBWork DoingAWork//前8行顺序每次运行时都不一样 ShutdownNow ShuttingADown ShuttingBDown//A和B都shutdown后,由wg.Done()把计数器置0
上面代码中main函数使用StoreInt64函数来安全地修改shutdown变量的值。如果哪个doWorkgoroutine试图在main函数调用StoreInt64的同时调用LoadInt64函数,那么原子函数会将这些调用互相同步,保证这些操作都是安全的,不会进入竞争状态。
1.2.2锁
见上篇文章,上面的例子为保持同步,取消竞争,可照以下操作:
funcincCounter(idint){ deferwg.Done() forcount:=0;count<2;count++{ //同一时刻只允许一个goroutine进入这个临界区 mutex.Lock() { value:=counter runtime.Gosched()//退出当前goroutine,调度器会再次分配这个goroutine继续运行。 value++ counter=value } mutex.Unlock()//释放锁,允许其他正在等待的goroutine进入临界区 } }
1.3通道chan
统统将通道两端的goroutine理解为生产者-消费者模式。
通道的数据接收一共有以下4种写法。
阻塞接收数据
阻塞模式接收数据时,将接收变量作为<-操作符的左值,格式如下:
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。
2)非阻塞接收数据
使用非阻塞方式从通道接收数据时,语句不会发生阻塞,格式如下:
data,ok:=<-ch
data:表示接收到的数据。未接收到数据时,data为通道类型的零值。
ok:表示是否接收到数据。
非阻塞的通道接收方法可能造成高的CPU占用,因此使用非常少。如果需要实现接收超时检测,可以配合select和计时器channel进行
3)循环接收数据
import( "fmt" "time" ) funcmain(){ //构建一个通道,这里有没有缓冲都可,因为是收了就发,无需阻塞等待 ch:=make(chanint) //开启一个并发匿名函数 gofunc(){ //从3循环到0 fori:=3;i>=0;i--{ //发送3到0之间的数值 ch<-i //每次发送完时等待 time.Sleep(time.Second) } }() //遍历接收通道数据 fordata:=rangech{ //打印通道数据 fmt.Println(data) //当遇到数据0时,退出接收循环 ifdata==0{ break } } } --output--
1.3.1单向通道
ch:=make(chanint) //声明一个只能写入数据的通道类型,并赋值为ch varchSendOnlychan<-int=ch 或 ch:=make(chan<-int) //声明一个只能读取数据的通道类型,并赋值为ch varchRecvOnly<-chanint=ch 或 ch:=make(<-chanint)
1.3.2优雅的关闭通道
1.3.3无缓冲的通道
如果两个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。(阻塞指的是由于某种原因数据没有到达,当前协程(线程)持续处于等待状态,直到条件满足才解除阻塞)这种对通道进行发送和接收的交互行为本身就是同步的。其中任意一个操作都无法离开另一个操作单独存在。
在网球比赛中,两位选手会把球在两个人之间来回传递。选手总是处在以下两种状态之一,要么在等待接球,要么将球打向对方。可以使用两个goroutine来模拟网球比赛,并使用无缓冲的通道来模拟球的来回
//这个示例程序展示如何用无缓冲的通道来模拟 //2个goroutine间的网球比赛 packagemain import( "fmt" "math/rand" "sync" "time" ) //wg用来等待程序结束 varwgsync.WaitGroup funcinit(){ rand.Seed(time.Now().UnixNano()) } //main是所有Go程序的入口 funcmain(){ //创建一个无缓冲的通道 court:=make(chanint) //计数加2,表示要等待两个goroutine wg.Add(2) //启动两个选手 goplayer("Nadal",court) goplayer("Djokovic",court) //发球 court<-1 //等待游戏结束 wg.Wait() } //player模拟一个选手在打网球 funcplayer(namestring,courtchanint){ //在函数退出时调用Done来通知main函数工作已经完成 deferwg.Done() for{ //等待球被击打过来 ball,ok:=<-court if!ok{ //如果通道被关闭,我们就赢了 fmt.Printf("Player%sWon\n",name) return } //选随机数,然后用这个数来判断我们是否丢球 n:=rand.Intn(100) ifn%13==0{ fmt.Printf("Player%sMissed\n",name) //关闭通道,表示我们输了 close(court) return } //显示击球数,并将击球数加1 fmt.Printf("Player%sHit%d\n",name,ball) ball++ //将球打向对手,为啥这里是把ball发送到另一个go协程? //因为court无缓冲,此时另一个go协程正好在等待接收court内的值,所以此时转向另一个go协程代码 court<-ball } }
1.3.4有缓冲的通道
有缓冲的通道是一种在被接收前能存储一个或者多个值的通道。这种类型的通道并不强制要求goroutine之间必须同时完成发送和接收,发送和接受的阻塞条件为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,发送动作才会阻塞。
有缓冲的通道和无缓冲的通道之间的一个很大的不同:无缓冲的通道保证进行发送和接收的goroutine会在同一时间进行数据交换;有缓冲的通道没有这种保证。
为什么要给通道限制缓冲区大小?
通道(channel)是在两个goroutine间通信的桥梁。使用goroutine的代码必然有一方提供数据,一方消费数据。当提供数据一方的数据供给速度大于消费方的数据处理速度时,如果通道不限制长度,那么内存将不断膨胀直到应用崩溃。因此,限制通道的长度有利于约束数据提供方的供给速度,供给数据量必须在消费方处理量+通道长度的范围内,才能正常地处理数据。
1.3.5channel超时机制
select机制不是专门为超时而设计的,却能很方便的解决超时问题,因为select的特点是只要其中有一个case已经完成,程序就会继续往下执行,而不会考虑其他case的情况。
基本语句为:
每个case语句里必须是一个IO操作,
select{ case<-chan1: //如果chan1成功读到数据,则进行该case处理语句 casechan2<-1: //如果成功向chan2写入数据,则进行该case处理语句 default: //如果上面都没有成功,则进入default处理流程 }
例子,注意之所以输出5个num,是因为select里的time.After在这里的意思是ch通道无值可以接收的时候的3s后才print超时,即最多ch通道最多阻塞等待3s
funcmain(){ ch:=make(chanint) quit:=make(chanbool) //新开一个协程 gofunc(){ for{ select{ casenum:=<-ch: fmt.Println("num=",num) case<-time.After(3*time.Second): fmt.Println("超时") quit<-true } } }()//别忘了() fori:=0;i<5;i++{ ch<-i time.Sleep(time.Second)//主协程进入休眠状态,等待上面的go协程运行并进入阻塞等待状态,就这样来回运行,并通过chan通信 } <-quit fmt.Println("程序结束") } --output-- num=0 num=1 num=2 num=3 num=4 超时 程序结束
以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持毛票票。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。