关于golang高并发的实现与注意事项说明
作者：HandsomeBoy@Guess
一、并发的意义
并发的意义就是让 一个程序同时做多件事情，其目的只是为了能让程序同时做另一件事情而已，而不是为了让程序运行的更快(如果是多核处理器，而且任务可以分成相互独立的部分，那么并发确实可以让事情解决的更快)。
golang从语言级别上对并发提供了支持，而且在启动并发的方式上直接添加了语言级的关键字，不必非要按照固定的格式来定义线程函数，也不必因为启动线程的时候只能给线程函数传递一个参数而烦恼。
二、并发的启动
go的并发启动非常简单，几乎没有什么额外的准备工作，要并发的函数和一般的函数没有什么区别，参数随意，启动的时候只需要加一个go关键之即可,其最精髓的部分在于这些协程(协程类似于线程，但是是更轻量的线程)的调度。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func comFunc() {
fmt.Println("This is a common function.")
}
func main() {
go comFunc()
time.Sleep(time.Second * 3)
}
三、协程间的同步与通信
1、sync.WaitGroup
sync包中的WaitGroup实现了一个类似任务队列的结构，你可以向队列中加入任务，任务完成后就把任务从队列中移除，如果队列中的任务没有全部完成，队列就会触发阻塞以阻止程序继续运行，具体用法参考如下代码：
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitGroup sync.WaitGroup
func Afunction(index int) {
fmt.Println(index)
waitGroup.Done() //任务完成，将任务队列中的任务数量-1，其实.Done就是.Add(-1)
}
func main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
waitGroup.Add(1) //每创建一个goroutine，就把任务队列中任务的数量+1
go Afunction(i)
}
waitGroup.Wait() //.Wait()这里会发生阻塞，直到队列中所有的任务结束就会解除阻塞
}
2、channel
channel是一种golang内置的类型，英语的直译为"通道"，其实，它真的就是一根管道，而且是一个先进先出的数据结构。
我们能对channel进行的操作只有4种：
(1) 创建chennel (通过make()函数)
(2) 放入数据 (通过 channel <- data 操作)
(3) 取出数据 (通过 <-channel 操作)
(4) 关闭channel (通过close()函数)
channel的3种性质入如下：
(1) channel是一种自动阻塞的管道。
如果管道满了，一个对channel放入数据的操作就会阻塞，直到有某个routine从channel中取出数据，这个放入数据的操作才会执行。相反同理，如果管道是空的，一个从channel取出数据的操作就会阻塞，直到某个routine向这个channel中放入数据，这个取出数据的操作才会执行。这是channel最重要的一个性质！！！
package main
func main() {
ch := make(chan int, 3)
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1 //这一行操作就会发生阻塞，因为前三行的放入数据的操作已经把channel填满了
}
package main
func main() {
ch := make(chan int, 3)
<-ch //这一行会发生阻塞，因为channel才刚创建，是空的，没有东西可以取出
}
(2)channel分为有缓冲的channel和无缓冲的channel。
两种channel的创建方法如下：
ch := make(chan int) //无缓冲的channel，同等于make(chan int, 0) ch := make(chan int, 5) //一个缓冲区大小为5的channel
无缓冲通道与有缓冲通道的主要区别为：无缓冲通道存取数据是同步的，即如果通道中无数据，则通道一直处于阻塞状态；有缓冲通道存取数据是异步的，即存取数据互不干扰，只有当通道中已满时，存数据操作，通道阻塞；当通道中为空时，取数据操作，通道阻塞。
因此，使用无缓冲的channel时，放入操作和取出操作不能在同一个routine中，而且应该是先确保有某个routine对它执行取出操作，然后才能在另一个routine中执行放入操作，否则会发生死锁现象，示例如下：
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitGroup sync.WaitGroup //使用wg等待所有routine执行完毕，并输出相应的提示信息
func AFunc(ch chan int) {
waitGroup.Add(1)
FLAG:
for {
select {
case val := <-ch:
fmt.Println(val)
break FLAG
}
}
waitGroup.Done()
fmt.Println("WaitGroup Done")
}
func main() {
ch := make(chan int) //无缓冲通道
execMode := 0 //执行模式 0：先启动并发，正常输出100 1：后启动并发，发生死锁
switch execMode {
case 0:
go AFunc(ch)
ch <- 100
case 1:
ch <- 100
go AFunc(ch)
}
waitGroup.Wait()
close(ch)
}
使用带缓冲的channel时，因为有缓冲空间，所以只要缓冲区不满，放入操作就不会阻塞，同样，只要缓冲区不空，取出操作就不会阻塞。
而且，带有缓冲的channel的放入和取出操作可以用在同一个routine中。
但是，一定要注意放入和取出的速率问题，否则也会发生死锁现象，示例如下：
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
var waitGroup sync.WaitGroup
func AFunc(ch chan int, putMode int) {
val := <-ch
switch putMode {
case 0:
fmt.Printf("Vaule=%d\n", val)
case 1:
fmt.Printf("Vaule=%d\n", val)
for i := 1; i <= 5; i++ {
ch <- i * val
}
case 2:
fmt.Printf("Vaule=%d\n", val)
for i := 1; i <= 5; i++ {
<-ch
}
}
waitGroup.Done()
fmt.Println("WaitGroup Done", val)
}
func main() {
ch := make(chan int, 10)
putMode := 0 //该模式下，能够正常输出所有数据
//putMode := 1//当放入速度远大于取数速度时，程序阻塞
//putMode := 2//当取数速度远大于放数速度时，程序阻塞
for i := 0; i < 1000; i++ {
ch <- i
waitGroup.Add(1)
go AFunc(ch, putMode)
}
waitGroup.Wait()
close(ch)
}
(3)关闭后的channel可以取数据，但是不能放数据。
而且，channel在执行了close()后并没有真的关闭，channel中的数据全部取走之后才会真正关闭。
package main
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch <- 1
ch <- 1
close(ch)
ch <- 1 //不能对关闭的channel执行放入操作
// 会触发panic
}
package main
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch <- 1
ch <- 1
close(ch)
<-ch //只要channel还有数据，就可能执行取出操作
//正常结束
}
package main
import "fmt"
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
ch <- 1
close(ch) //如果执行了close()就立即关闭channel的话，下面的循环就不会有任何输出了
for {
data, ok := <-ch
if !ok {
break
}
fmt.Println(data)
}
// 输出：
// 1
// 1
// 1
// 1
//
// 调用了close()后，只有channel为空时，channel才会真的关闭
}
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。