golang 限制同一时间的并发量操作
作者：小辣抓
go的并发量是很厉害的，goroutine创建的代价极小，其中一个重要的原因是因为go采用了分段栈技术，每一个goroutine只占极小的空间。与此同时，goroutine是语言层面的，减少了内核态到用户态的切换开销，并且goroutine摒弃了一些golang用不到的一些os thread的系统调用，创建代价小。
我们可以一瞬间创建很多个goroutine，这是相当容易的。
乍一看，这与题目完全不符，前面说了那么多，难道不是鼓励我们多创建goroutine吗？不不不，goroutine确实很好用，但是如果不加以限制，很有可能出现其他的不可预料的错误。
比如在web领域中， 一个连接，在linux/unix下就相当于是打开了一个文件，占用一个文件描述符。但是系统会规定文件描述符的上限，我们可以使用ulimit -n来进行查看，如果我们遵循量大就好的话，那么一拥而上的请求连接会瞬间报错。
2018/06/30 10:09:54 dial tcp :8080: socket: too many open files
上面这条报错信息源于我写的一个循环请求的工具
package main
import (
"sync"
"net"
"strconv"
"fmt"
"log"
)
const (
MAX_CONCURRENCY = 10000
)
var waitGroup sync.WaitGroup
func main(){
concurrency()
waitGroup.Wait()
}
//进行网络io
func request(currentCount int){
fmt.Println("request" + strconv.Itoa(currentCount) + "\r")
conn, err := net.Dial("tcp",":8080")
if err != nil { log.Fatal(err) }
defer conn.Close()
defer waitGroup.Done()
}
//并发请求
func concurrency(){
for i := 0;i < MAX_CONCURRENCY;i++ {
waitGroup.Add(1)
go request(i)
}
}
用go建立一个服务端很简单，我这里简单的贴下server的代码
package main
import (
"io"
"os"
"fmt"
"net"
)
func checkErr(err error){
if err != nil { fmt.Fprintln(os.Stderr, err) }
}
func main() {
listener, err := net.Listen("tcp",":8080")
checkErr(err)
for {
conn, err := listener.Accept()
checkErr(err)
go func(conn net.Conn){
_, err := io.WriteString(conn, "welcome!")
checkErr(err)
defer conn.Close()
}(conn)
}
}
现在回到主题，我们可以看到一拥而上其实也有坏处，想要解决这一问题，我们可以限制同一时间的并发数量，可以利用channel来达到这一点，这有点类似于信号量（Semaphore）
创建一个带缓存的channel，其中CHANNEL_CACHE为同一时间的最大并发量
想简单的说一下为什么这里chan的类型要用一个空的struct，这是因为在这个场景下（限制同一时间的并发量），通过channel传输的数据的类型并不重要，我们只需要通过做一个通知效果就行了（就像你通知你朋友起床，你只用闪个电话，而不用实际的接通，省去了电话费的开销），这里的空的struct实际上是不占任何空间的，因此这里选用空的struct
const (
CHANNEL_CACHE = 200
)
var tmpChannel = make(chan struct{}, CHANNEL_CACHE)
在与服务器建立连接的地方这样写（是不是很类似于信号量）
tmpChan <- struct{}{}
conn, err := net.Dial("tcp",":8080")
<- tmpChan
这样同一时间的并发量就由CHANNEL_CACHE限制下来
经过循环开启的goroutine在请求服务器之前会向channel发送消息，如果缓存满了，那么说明已经有CHANNEL_CACHE个goroutine在进行与服务器的连接，接着就会阻塞在这里，等待其中一个goroutine处理完之后，从channel中读出一个空的struct，这时阻塞的地方向channel发送一个空struct，就可以与服务器建立连接了
下面贴一下全部的代码
package main
import (
"sync"
"net"
"strconv"
"fmt"
"log"
)
const (
MAX_CONCURRENCY = 10000
CHANNEL_CACHE = 200
)
var tmpChan = make(chan struct{}, MAX_CONCURRENCY)
var waitGroup sync.WaitGroup
func main(){
concurrency()
waitGroup.Wait()
}
//进行网络io
func request(currentCount int){
fmt.Println("request" + strconv.Itoa(currentCount) + "\r")
tmpChan <- struct{}{}
conn, err := net.Dial("tcp",":8080")
<- tmpChan
if err != nil { log.Fatal(err) }
defer conn.Close()
defer waitGroup.Done()
}
//并发
func concurrency(){
for i := 0;i < MAX_CONCURRENCY;i++ {
waitGroup.Add(1)
go request(i)
}
}
这样就可以愉快的进行并发了！！！
补充：Golang限制N个并发同时运行
我就废话不多说了，大家还是直接看代码吧~
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var wg sync.WaitGroup
func main() {
var wg sync.WaitGroup
sem := make(chan struct{}, 2) // 最多允许2个并发同时执行
taskNum := 10
for i := 0; i < taskNum; i++ {
wg.Add(1)
go func(id int) {
defer wg.Done()
sem <- struct{}{} // 获取信号
defer func() { <-sem }() // 释放信号
// do something for task
time.Sleep(time.Second * 2)
fmt.Println(id, time.Now())
}(i)
}
wg.Wait()
}
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脚本之家。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。