Go中Sync.Cond的介紹和使用

本篇內(nèi)容介紹了“Go中Sync.Cond的介紹和使用”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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1. 程序中的通信方式

GO語言中有句名言：“不要用共享內(nèi)存來通信，而是使用通信來共享內(nèi)存”。

編程語言中，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語言來說，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)無力，此時(shí)就需要sync.Cond來輔助。

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語言中，則可以使用sync.Cond來實(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

雖說有相似之處，但是卻有本質(zhì)區(qū)別：

channel 可以用來在協(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

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當(dāng)前名稱：Go中Sync.Cond的介紹和使用
標(biāo)題來源：http://muchs.cn/article6/ppphig.html

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