Golang根据job数量动态控制每秒协程的最大创建数量方法详解
作者：Golang在发光
需求
第三方的接口，限制接口请求的QPS，每秒5次
需要控制job「访问接口」的次数，每秒不能同时超过5次，包括 进行中的任务、刚启动的任务
使用限流器来控制任务的启动频率
要确保单位时间内（例如每秒）运行的任务数量不超过特定的上限（如5个任务），并且在任务执行完成得很快时，考虑已完成的任务和正在执行的任务作为正在运行的任务总数，可以使用限流器来控制任务的启动频率，并结合使用信号量来管理同时运行的任务数量。
具体来说，使用一个信号量来限制同时进行的任务数量，并且在任务完成时，仅在下一秒钟允许新的任务开始，以确保即使某些任务快速完成，也不会在同一秒钟内启动超过限制数量的任务
package main
import (
"context"
"fmt"
"math/rand"
"sync"
"sync/atomic"
"time"
"golang.org/x/time/rate"
)
func RateLimit() {
const maxJobsPerSecond = 5
const numJobs = 22
var wg sync.WaitGroup
// 计数器
var runningJobs int32 // 当前正在执行的任务数量
var startedJobs int32 // 启动后的任务数量
var finishedJobs int32 // 刚完成的任务数量
limiter := rate.NewLimiter(rate.Every(time.Second/time.Duration(maxJobsPerSecond)), maxJobsPerSecond)
semaphore := make(chan struct{}, maxJobsPerSecond)
for i := 1; i <= numJobs; i++ {
wg.Add(1)
go func(jobID int) {
defer wg.Done()
limiter.Wait(context.Background()) // 等待限流器允许进行下一个任务
semaphore <- struct{}{} // 获取信号量
atomic.AddInt32(&startedJobs, 1)
atomic.AddInt32(&runningJobs, 1)
executeJob(jobID) // 执行任务
atomic.AddInt32(&finishedJobs, 1)
atomic.AddInt32(&runningJobs, -1)
<-time.After(time.Second) // 等待一秒钟后释放信号量
<-semaphore
// 打印当前状态
printStatus(&runningJobs, &startedJobs, &finishedJobs)
}(i)
}
wg.Wait()
fmt.Println("所有工作完成")
}注意事项
- 限流器rate.NewLimiter用于控制任务启动的频率，以确保每秒不超过maxJobsPerSecond个任务开始执行。
- 使用信号量semaphore来控制同时进行的任务数量。
- 为了确保在任何一秒内同时进行的任务数量不超过限制，在任务完成后等待一秒钟，然后再释放信号量。这样做可以保证即使任务很快完成，也不会立即启动新的任务。
这种实现方式确保了即使任务执行得很快，每秒钟启动的新任务数量也不会超过限制，并且同时考虑了正在执行和刚刚完成的任务。
动态创建协程
- 协程的启动是动态的。在代码中，每个任务对应于一个动态创建的协程。这些协程是在循环中根据任务数量（numJobs）动态生成的。
- 具体来说，每当有一个新的任务需要执行时，都会创建一个新的协程来处理这个任务。这是通过在main函数的循环中调用go关键字实现的。这个过程在每次循环迭代中发生，从而为每个任务动态创建一个新的协程
由于使用了限流器（rate.Limiter），这些协程不是一次性全部创建，而是根据限流器允许的速率逐个创建。每个协程在开始执行任务之前会等待限流器的许可，以此确保每秒启动的任务数量不超过设定的最大值
func executeJob(jobID int) {
startTime := time.Now() // 记录任务开始时间
// 模拟任务执行时间
fmt.Printf("%v Job %d started\n",time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05.000"), jobID)
// 初始化随机数种子
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
// 随机生成一个时间间隔（例如，1到5000毫秒之间）
min := 1
max := 5000
duration := time.Duration(rand.Intn(max-min+1)+min) * time.Millisecond
time.Sleep(duration)
durationCost := time.Since(startTime) // 计算任务耗时
fmt.Printf("%v Job %d finished Cost:%v\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05.000"),jobID, durationCost)
}
func printStatus(runningJobs, startedJobs, finishedJobs *int32) {
fmt.Printf("Current status - Running: %d, Started: %d, Finished: %d\n",
atomic.LoadInt32(runningJobs),
atomic.LoadInt32(startedJobs),
atomic.LoadInt32(finishedJobs))
}可以在代码中添加额外的逻辑来跟踪和打印正在执行、进行中、刚启动和刚完成的任务数量。使用原子操作（来自sync/atomic包）来确保在并发环境下对这些计数器的操作是安全的。
在这个示例中：
使用sync/atomic包中的AddInt32和LoadInt32来安全地增加和读取计数器的值。
在每个任务开始时，增加startedJobs和runningJobs计数器。
在每个任务完成时，增加finishedJobs计数器，并减少runningJobs计数器。
在任务完成后和释放信号量前，打印当前的任务状态。
注意事项
这种方法可以帮助我们跟踪不同状态下的任务数量。
使用原子操作确保在并发环境中对计数器的读写是安全的。
printStatus函数在每个任务的结束时被调用，以打印当前的任务状态
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