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一、sync.WaitGroup和sync.Once
1. sync.WaitGroup 比通道更加适合实现一对多的 goroutine 协作流程。
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(1) Wa… 原站地址Go语言核心36讲_Golang_Go语言-极客时间
一、sync.WaitGroup和sync.Once
1. sync.WaitGroup 比通道更加适合实现一对多的 goroutine 协作流程。
2. WaitGroup类型有三个指针方法Wait、Add和Done以及内部有一个计数器。
(1) Wait方法阻塞当前的 goroutine直到计数器归零。
(2) add方法加减计数器的值。用来记录需要等待的 goroutine 的数量
(3) Done方法对计数器的值进行减1操作。可以在需要等待的 goroutine 中通过defer语句调用它。
3. 具体实现代码 func coordinateWithWaitGroup() {var wg sync.WaitGroup //声明WaitGroup类型开箱即用wg.Add(2) //设置要等待的goroutine数目加到计数器里num : int32(0)fmt.Printf(The number: %d [with sync.WaitGroup]\n, num)max : int32(10)go addNum(num, 3, max, wg.Done) //启用第一个goroutine结束后调用Done函数对计数器减1go addNum(num, 4, max, wg.Done) //启用第二个goroutinewg.Wait() //阻塞等待计数器归0
} 4. 使用 WaitGroup注意
(1) 计数器的值不能小于0.虽然是开箱即用但是必须且尽早地增加其计数器的值。
(2) WaitGroup可以多次使用但是不能跨周期使用。必须要等这个Wait方法执行结束之后才能够开始下一个周期。 也就是 wait执行过程中计数器不能被其他goroutine增加否则会panic。wait方法和add方法必须放在同一个goroutine 中。
5. sync.Once 类型说明
(1) 向其输入一个函数参数然后保证这个函数之后只会被执行一次。
(2) 它的Do方法只接受一个函数参数且必须是无参数声明和结果声明的函数。
(3) 只执行一次是针对Once值来说的。所以有多个只需要执行一次的函数就应该为它们每一个都分配各自的Once值。
(4) 它内部有一个名叫done的字段通过原子操作来计数保证只执行一次。
6. 使用 sync.Once 需要注意的事项
(1) Do方法只会在参数函数执行结束之后才把done字段的值变为1。如果并发地调用了Once值的Do方法会让其中一个发生阻塞。所以Do方法不能是太耗时的或不会终结的。
(2) 对done字段的赋值1 是在 Once内部用defer语句的方式进行的不是交给用户操作所以无论是逻辑错误还是panic都必然赋值1不能再执行。所以Do方法不能实现重试机制。 二、context.Context类型
1. Context类型也是一种非常通用的同步工具它还可以提供一类代表上下文的信息值。 并且这些信息的值是并发安全的可以被传播给多个 goroutine。 Context还能传达撤销信号。
2. Context类型的值是可以繁衍的可以通过一个Context值产生出任意个子值。 产生子值时需要输入父值的Context子值携带父值的数据。 所有的Context值共同构成了代表了上下文全貌的树形结构树根是一个已经在context包中预定义好的Context值它是全局唯一的。
3. context包中包含了四个用于产生Context值的函数 (撤销具体意义见下面4)
(1) WithCancel产生一个可撤销的Context子值和一个用于触发撤销信号的函数。
(2) WithDeadline产生会定时撤销的Context子值
(3) WithTimeout产生会定时撤销的Context子值
(4) WithValue产生会携带额外数据的Context子值
4. “撤销”一个Context值意味着什么 Context类型的Done方法会返回一个接收通道这个接收通道的用途并不是传递元素值而是让调用方去接收 当前Context值已“撤销”的信号。 一旦Context值被撤销接收通道就会立即被关闭。对于一个未包含任何元素值的通道来说它的关闭会使针对它的接收操作结束。 代码示例如下
func coordinateWithContext() {total : 12var num int32//1. 获得context子值和撤销函数cxt, cancelFunc : context.WithCancel(context.Background()) for i : 1; i total; i {go addNum(num, i, func() {if atomic.LoadInt32(num) int32(total) {cancelFunc() //2. 全部goroutine运行完毕执行撤销函数。}})}-cxt.Done() //3. 撤销函数执行完毕cxt被撤销cxt.Done()返回的通道被关闭。//4. 从被关闭的通道做接收操作代码会解除阻塞往下执行。fmt.Println(End.)
}
5. “撤销”的应用场景还包括 HTTP 请求被终止后的响应SQL 指令被取消后的处理。
6. 当父值context的撤销函数被调用后Context值会先关闭它内部的接收通道然后向它所有子值传达撤销信号。
7. WithValue函数在产生含数据的Context值时需要三个输入参数即父值、键和值。 含数据Context值并不是用字典来存储键和值只是把键和值简单地存储在自己相应的字段中而已。
8. Context类型的Value方法就是被用来获取数据的。 它先判断给定的键是否与当前值中存储的键相等如果相等就把返回否则就到其父值中继续查找。 如果其父值中仍然未存储相等的键那么就沿着上下文根节点的方向一路查找下去。
9. Context接口没有提供改变数据的方法。只能通过在上下文树中添加含数据的Context值来存储新的数据以及通过撤销此种值的父值来丢弃掉不需要的数据。 三、临时对象池sync.Pool
1. sync.Pool类型被称为临时对象池临时对象。的意思是不需要持久使用的某一类值。
2. sync.Pool类型只有两个方法——Put和Get。 Get方法会从当前的池中删除掉一个值然后把这个值作为结果返回。 如果Get方法没能获得值就会使用New字段创建一个新值。 New字段的实际值需要我们在初始化临时对象池的时候就给定。
3. 为什么说临时对象池中的值会被及时地清理掉
(1) sync包有一个私有的全局变量汇总了所有临时对象池称为池汇总列表。
(2) 临时对象池的Put方法或Get方法第一次被调用的时候这个池就会被添加到池汇总列表中。
(3) GO 执行垃圾回收时会执行池清理函数。函数通过访问池汇总列表就能访问到被使用过的临时对象池。
(4) 当临时对象没有被其他代码引用时就会被清理掉。
4. 临时对象池的数据结构如何 临时对象池是一个多层的数据结构顶层称为本地池列表是一个数组。 本地池列表长度与 Go 调度器中的 P 的数量相同列表每个元素(本地池) 关联一个P。 每个本地池包含三个组建
(1) 私有临时对象列表只提供给当前P关联的G访问
(2) 共享临时对象列表允许其他P关联的G访问
(3) 互斥量 sync.Mutex被其他P关联的G访问时这里用于加锁保护。
5. Get方法获取临时对象池的顺序 四、并发安全字典sync.Map
1. sync.Map 与 使用原生map和互斥锁 的方案相比sync.Map效率更高因为尽量使用原子操作。
2. 使用原子操作于是就对 key 有数据类型的要求不能是函数、字典和切片。
3. sync.Map 的key 类型是键静态类型是interface{}动态类型只有在程序运行时才能够确定。 这就导致键类型有可能不符合要求。所以需要显式地检查键值的实际类型。
4. 可以调用 reflect.TypeOf函数 得到一个键值对应的反射类型值即reflect.Type类型的值然后调用Comparable方法得到判断结果。
5. 保证并发安全字典中的键和值的类型正确方案一 自己重新声明一个结构体类型把 sync.Map 封装进去然后声明的方法里写死只接受特定类型的 key 和 value 适用场景 可以完全确定键和值的具体类型。 缺点对类型限定得比较死。
6. 保证并发安全字典中的键和值的类型正确方案二 在方案一的前提下使用 interface{} 作为 key 和 value 的类型然后 用 reflect.TypeOf函数做类型判断。
func (cMap *ConcurrentMap) Load(key interface{}) (value interface{}, ok bool) {if reflect.TypeOf(key) ! cMap.keyType {return}return cMap.m.Load(key)
} 适用场景 不能确定键和值的具体类型。 缺点效率相对低。
7. 并发字典是如何避免使用锁的
(1) 大致上是让读操作尽量使用原子操作提高读取速度。
(2) 并发字典内部使用了两个原生的map作为存储介质一个只读map一个会被修改的脏map。 两个map的数据有差异在脏map被修改后就不一致了。
(3)读取数据时先从只读map里读并使用原子操作的方式读取数据。 读不到数据时才从脏map里读数据。
(4) 如果频繁从脏map里读数据那就把脏map变成只读map。然后在下一次写操作时把只读map复制生成新的脏map。
(5) 只读map键值对可改变但不能增减键。 删除键时会被标记而不会直接删除。 脏map键值对可改变可以增减。删除键时直接删除。会在锁保护状态下进行。 五、unicode与字符编码
1. Go 语言的源码文件必须使用 UTF-8 编码格式进行存储
2. string类型的值被转换为[]rune的时候字符串会被拆分成 Unicode 字符序列。 string转换会被转成怎样的字符序列就是字符编码。
3. UTF-8 编码方案用一个字节表示英文用三个字节表示中文。
4. string类型的值会由若干个 Unicode 字符组成每个 Unicode 字符由一个rune类型的值来承载。 []rune 字符在底层都会被转换为 UTF-8 编码值UTF-8 编码值又以字节序列形式存储[]byte 5. 使用 for range语句 遍历字符串的时候注意
(1) for range语句会把被遍历的字符串值拆成一个字节序列然后再找出这个字节序列包含的Unicode 字符然后输出 Unicode 字符 rune。
(2) for range 语句输出的两个迭代变量第一个是索引值。这个索引值不总是循环1的如果遇到unicode字符会3
str : Go爱好者
for i, c : range str {//%q是输出unicode字符rune%x是输出字节序列fmt.Printf(%d: %q [% x]\n, i, c, []byte(string(c)))
}输出结果
0: G [47]
1: o [6f]
2: 爱 [e7 88 b1]
5: 好 [e5 a5 bd]
8: 者 [e8 80 85] 六、strings包与字符串操作
1. string值在内部持有一个指针值这个指针值指向一个字节数组。 string值进行拷贝的话副本也是指向同一个字节数组。 修改string内容的话其实是修改了这个指针的指向。创建了新的字节数组原来的字节数组被丢弃不用。当引用不存在之后会被系统清除掉。
2. strings包中有两个重要类型Builder和Reader。 Builder用于构建字符串Reader用于读取字符串。
3. Builder与string值相比Builder的优势体现在字符串拼接方面。它不需要像string那样每次修改都创建新的字节数组它可以在原字节数组基础上进行扩容减少内存分配和内容拷贝的次数。
4. Builder扩容的逻辑就和切片扩容一模一样。
5. Reader读取字符串的高效体现在 会保存对已读字节数的计数上。它代表着下一次读取的起始索引位置可以更加灵活地进行字符串读取。 七、bytes包与字节串操作
1. bytes包和strings包在 API 方面非常的相似从函数功能上讲差别微乎其微。区别是 strings包面向的是 Unicode 字符和经过 UTF-8 编码的字符串。
2. bytes.Buffer类型的用途主要是作为 字节序列的缓冲区。bytes.Buffer是集读、写功能于一身的数据类型。
3. bytes.Buffer的len()方法获取的长度是未读内容的长度而不是已存内容的总长度。 cap()方法获取的是内部字节切片的容量只与之前的写操作有关并会随着内容的写入而不断增长。
4. bytes.Buffer 和 string.Builder都使用已读字节数的计数机制。但区别是这个已读计数不能直接获得。 已读计数非常重要在读取内容、写入内容、截断内容、读回退、重置内容、导出内容和获取长度时都需要它。
5. bytes.Buffer 存在 非标准读取的操作问题。比如 通过 unreadBytes : buffer1.Bytes() 获得未读字节 切片 unreadBytes。 这个unreadBytes 和 buffer1 在共用着底层的一个字节数组。在buffer1内容被添加之后只要对 unreadBytes 进行切片操作就能非标准地获得 未读的内容。甚至对切片内容进行修改。 最彻底的避免问题的办法是在传出切片值时做隔离。比如先做深度拷贝再把副本传出。
