相信大家踏入 Go 語言的世界,肯定是被強大的 Concurrency 所吸引,Go 語言用最簡單的關鍵字 go
就可以將任務丟到背景處理,但是開發者開怎麼有效率的控制 Concurrency,這是入門 Go 語言必學的項目,本篇會介紹三種方式來帶大家認識 Concurrency,而這三種方式分別對應到三個不同的名詞: WaitGroup, Channel, 及 Context,底下用簡單的範例帶大家了解。
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WaitGroup
先來了解有什麼情境需要使用到 WaitGroup,假設您有兩台機器需要同時上傳最新的程式碼,兩台機器分別上傳完成後,才能執行最後的重啟步驟。就像是把一個 Job 同時拆成好幾份同時一起做,可以減少不少時間,但是最後需要等到全部做完,才能執行下一步,這時候就需要用到 WaitGroup 函式才能做到。底下看個簡單例子
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var wg sync.WaitGroup
i := 0
wg.Add(3) //task count wait to do
go func() {
defer wg.Done() // finish task1
fmt.Println("goroutine 1 done")
i++
}()
go func() {
defer wg.Done() // finish task2
fmt.Println("goroutine 2 done")
i++
}()
go func() {
defer wg.Done() // finish task3
fmt.Println("goroutine 3 done")
i++
}()
wg.Wait() // wait for tasks to be done
fmt.Println("all goroutine done")
fmt.Println(i)
}
Channel
另外一種實際的案例就是,我們需要主動通知一個 Goroutine 進行停止的動作。舉例來說,當 App 啟動時,會在背景跑一些監控程式,而當整個 App 需要停止前,需要發個 Notification 給背景的監控程式,將其先停止,這時候就需要用到 Channel 來通知。底下來看個範例:
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
exit := make(chan bool)
go func() {
for {
select {
case <-exit:
fmt.Println("Exit")
return
case <-time.After(2 * time.Second):
fmt.Println("Monitoring")
}
}
}()
time.Sleep(5 * time.Second)
fmt.Println("Notify Exit")
exit <- true //keep main goroutine alive
time.Sleep(5 * time.Second)
}
上面例子可以發現,背景用了一個 Goutine 及一個 Channel 來控制。可以想像當背景有無數個 Goroutine 的時候,我們就需要宣告多個 Channel 才能進行控制,也許 Goroutine 內又會產生 Goroutine,開發者這時候就會發現已經無法單純使用 Channel 來控制多個 Goroutine 了。這時候解決方式會是透過 context
Context
大家可以想像,今天有一個背景任務 A,A 任務又產生了 B 任務,B 任務又產生了 C 任務,也就是可以按照此模式一直產生下去,假設中途我們需要停止 A 任務,而 A 又必須告訴 B 及 C 要一起停止,這時候透過 context 方式是最快的了。
package main
import (
"context"
"fmt"
"time"
)
func foo(ctx context.Context, name string) {
go bar(ctx, name) // A calls B
for {
select {
case <-ctx.Done():
fmt.Println(name, "A Exit")
return
case <-time.After(1 * time.Second):
fmt.Println(name, "A do something")
}
}
}
func bar(ctx context.Context, name string) {
for {
select {
case <-ctx.Done():
fmt.Println(name, "B Exit")
return
case <-time.After(2 * time.Second):
fmt.Println(name, "B do something")
}
}
}
func main() {
ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
go foo(ctx, "FooBar")
fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
time.Sleep(5 * time.Second)
cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal time.Sleep(3 * time.Second)
time.Sleep(3 * time.Second)
}
大家可以把 context 想成是一個 controller,可以隨時控制不確定個數的 Goroutine,由上往下,只要宣告 context.WithCancel
後,再任意時間點都可以透過 cancel()
來停止整個背景服務。這邊實在案例會用在當 App 需要重新 restart 時,要先通知全部 goroutine 停止,正常停止後,才會重新啟動 App。
總結
根據不同的情境跟狀況來選擇不同的函式,底下做個總結
- WaitGroup: 需要將單一個 Job 拆成多個子任務,等到全部完成後,才能進行下一步,這時候用 WaitGroup 最適合了
- Channel+select: Channel 只能用在比較單純的 Goroutine 狀況下,如果要管理多個 Goroutine,建議還是走 context 會比較適合
- Context: 如果你想一次控制全部的 Goroutine,相信用 context 會是最適合不過的,這也是現在 Go 用最兇的地方,當然 context 不只有這特性,詳細可以參考『用 10 分鐘了解 Go 語言 context package 使用場景及介紹』