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1. 程序中的通信方式
GO語(yǔ)言中有句名言：“不要用共享內(nèi)存來(lái)通信，而是使用通信來(lái)共享內(nèi)存”。
創(chuàng)新互聯(lián)建站成立與2013年，先為東鄉(xiāng)族等服務(wù)建站，東鄉(xiāng)族等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為東鄉(xiāng)族企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問(wèn)題。
編程語(yǔ)言中，通信方式分為進(jìn)程間通信、線程間通信。
1.進(jìn)程間通信，常用方式：
- 有名管道
- 無(wú)名管道
- 信號(hào)
- 共享內(nèi)存
- 消息隊(duì)列
- 信號(hào)燈集
- socket
2.線程間通信，常用方式：
- 信號(hào)量
- 互斥鎖
- 條件變量
對(duì)于Go語(yǔ)言來(lái)說(shuō)，Go程序啟動(dòng)之后對(duì)外是一個(gè)進(jìn)程，內(nèi)部包含若干協(xié)程，協(xié)程相當(dāng)于用戶態(tài)輕量級(jí)線程，所以協(xié)程的通信方式大多可以使用線程間通信方式來(lái)完成。
協(xié)程間通信方式，官方推薦使用channel，channel在一對(duì)一的協(xié)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與通信十分便捷。但是，一對(duì)多的廣播場(chǎng)景中，則顯得有點(diǎn)無(wú)力，此時(shí)就需要sync.Cond來(lái)輔助。
2. 什么是廣播?
舉個(gè)例子，上高中時(shí)，宿管老師每天早晨需要叫醒學(xué)生們?nèi)ド险n。這個(gè)時(shí)候，有兩種解決方法：①一個(gè)寢室一個(gè)寢室的把學(xué)生叫醒。②在宿舍樓安裝個(gè)廣播，到起床時(shí)間時(shí)，在廣播上叫醒學(xué)生。顯然，使用廣播的方式效率更高。
編程中的廣播可以理解為：多個(gè)操作流程依賴于一個(gè)操作流程完成后才能進(jìn)行某種動(dòng)作，這個(gè)被依賴的操作流程在喚醒所有依賴者時(shí)使用的一種通知方式。
在Go語(yǔ)言中，則可以使用sync.Cond來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)協(xié)程之間的廣播通知功能。
3. sync.Cond
cond是sync包下面的一種數(shù)據(jù)類型，相當(dāng)于線程間通信的條件變量方式。
- // Cond implements a condition variable, a rendezvous point
- // for goroutines waiting for or announcing the occurrence
- // of an event.
- //
- // Each Cond has an associated Locker L (often a *Mutex or *RWMutex),
- // which must be held when changing the condition and
- // when calling the Wait method.
- //
- // A Cond must not be copied after first use.
- type Cond struct {
- noCopy noCopy // 在第一次使用后不可復(fù)制,使用go vet作為檢測(cè)使用
- // L is held while observing or changing the condition
- // 根據(jù)需求初始化不同的鎖，如*Mutex 和 *RWMutex。注意是 指針類型
- L Locker
- // 具有頭尾指針的鏈表。存儲(chǔ)被阻塞的協(xié)程，通知時(shí)操作該鏈表中的協(xié)程
- notify notifyList
- checker copyChecker // 復(fù)制檢查,檢查cond實(shí)例是否被復(fù)制
- }
該數(shù)據(jù)類型提供的方法有：
- type Cond
- func NewCond(l Locker) *Cond
- func (c *Cond) Broadcast() // 通知所有協(xié)程，廣播
- func (c *Cond) Signal() // 通知一個(gè)協(xié)程
- func (c *Cond) Wait() // 阻塞等待，直到被喚醒
對(duì)應(yīng)源碼追溯
- // Wait atomically unlocks c.L and suspends execution
- // of the calling goroutine. After later resuming execution,
- // Wait locks c.L before returning. Unlike in other systems,
- // Wait cannot return unless awoken by Broadcast or Signal.
- //
- // Because c.L is not locked when Wait first resumes, the caller
- // typically cannot assume that the condition is true when
- // Wait returns. Instead, the caller should Wait in a loop:
- //
- // 注意下面的寫法是官方推薦的
- // c.L.Lock()
- // for !condition() {
- // c.Wait()
- // }
- // ... make use of condition ...
- // c.L.Unlock()
- //
- func (c *Cond) Wait() {
- // 檢查c是否是被復(fù)制的，如果是就panic
- c.checker.check()
- // 獲取等待隊(duì)列的一個(gè)ticket數(shù)值，作為喚醒時(shí)的一個(gè)令牌憑證
- t := runtime_notifyListAdd(&c.notify)
- // 解鎖
- c.L.Unlock()
- // 注意，上面的ticket數(shù)值會(huì)作為阻塞攜程的一個(gè)標(biāo)識(shí)
- // 加入通知隊(duì)列里面
- // 到這里執(zhí)行g(shù)opark()，當(dāng)前協(xié)程掛起，直到signal或broadcast發(fā)起通知
- runtime_notifyListWait(&c.notify, t)
- // 被喚醒之后，先獲取鎖
- c.L.Lock()
- }
- // Signal wakes one goroutine waiting on c, if there is any.
- //
- // It is allowed but not required for the caller to hold c.L
- // during the call.
- func (c *Cond) Signal() {
- c.checker.check()
- runtime_notifyListNotifyOne(&c.notify) // 隨機(jī)挑選一個(gè)進(jìn)行通知，wait阻塞解除
- }
- // Broadcast wakes all goroutines waiting on c.
- //
- // It is allowed but not required for the caller to hold c.L
- // during the call.
- func (c *Cond) Broadcast() {
- c.checker.check()
- // 通知所有阻塞等待的協(xié)程
- // 主要是喚醒 cond.notify 鏈表上的各個(gè)協(xié)程
- runtime_notifyListNotifyAll(&c.notify)
- }
使用方法，代碼示例：
- var locker sync.Mutex
- var cond = sync.NewCond(&locker)
- // NewCond(l Locker)里面定義的是一個(gè)接口,擁有l(wèi)ock和unlock方法。
- // 看到sync.Mutex的方法,func (m *Mutex) Lock(),可以看到是指針有這兩個(gè)方法,所以應(yīng)該傳遞的是指針
- func main() {
- // 啟動(dòng)多個(gè)協(xié)程
- for i := 0; i < 10; i++ {
- gofunc(x int) {
- cond.L.Lock() // 獲取鎖
- defer cond.L.Unlock() // 釋放鎖
- cond.Wait() // 等待通知，阻塞當(dāng)前 goroutine
- // 通知到來(lái)的時(shí)候, cond.Wait()就會(huì)結(jié)束阻塞, do something. 這里僅打印
- fmt.Println(x)
- }(i)
- }
- time.Sleep(time.Second * 1) // 睡眠 1 秒，等待所有 goroutine 進(jìn)入 Wait 阻塞狀態(tài)
- fmt.Println("Signal...")
- cond.Signal() // 1 秒后下發(fā)一個(gè)通知給已經(jīng)獲取鎖的 goroutine
- time.Sleep(time.Second * 1)
- fmt.Println("Signal...")
- cond.Signal() // 1 秒后下發(fā)下一個(gè)通知給已經(jīng)獲取鎖的 goroutine
- time.Sleep(time.Second * 1)
- cond.Broadcast() // 1 秒后下發(fā)廣播給所有等待的goroutine
- fmt.Println("Broadcast...")
- time.Sleep(time.Second * 1) // 等待所有 goroutine 執(zhí)行完畢
- }
總結(jié)
在Go中協(xié)程間通信的方式有多種，最常用的是channel。如果牽扯多個(gè)協(xié)程的通知，可以使用sync.Cond。
查看channel、sync.Cond源碼之后會(huì)發(fā)現(xiàn)，它們有相似之處：
- 阻塞協(xié)程統(tǒng)一被封裝在 sudog 結(jié)構(gòu)里面
- channel阻塞讀/寫時(shí)，用雙向鏈表存儲(chǔ)被阻塞導(dǎo)致等待喚醒的協(xié)程
- sync.Cond用帶有頭尾指針的單向鏈表存儲(chǔ)被阻塞導(dǎo)致等待喚醒的協(xié)程
- 阻塞時(shí)都是使用gopark()進(jìn)行協(xié)程的掛起操作
雖說(shuō)有相似之處，但是卻有本質(zhì)區(qū)別：
- channel 可以用來(lái)在協(xié)程間傳遞數(shù)據(jù)
- sync.Cond 不可以在協(xié)程間傳遞數(shù)據(jù)，主要用來(lái)進(jìn)行協(xié)程的阻塞喚醒操作。如果需要傳遞數(shù)據(jù)，則需要全局變量進(jìn)行傳遞
網(wǎng)站題目：Go中多協(xié)程協(xié)作之Sync.Cond
轉(zhuǎn)載來(lái)源：http://www.dlmjj.cn/article/cdcoijh.html
