Go语言进阶和依赖管理(二)——并发和依赖管理

一、本文重点内容：

• 本堂课的知识要点有哪些？

  go语言进阶

  1、并发和并行

  2、Go的协程

  3、协程通信

  4、协程通道

  5、WaitGroup计数器

  go的依赖管理

  1、Go的依赖演进

  2、Go依赖配置

  3、工具（go.get/go.mod)

二、详细知识点介绍：

1、并发和并行

并发：

并行：

结论：

go可以充分发挥多核并发的优势，高效运行。

可以说go就是为了并发而生的。

2、Go的协程

协程：

用户态，轻量级线程，栈大小：KB级别。

go语言一次可以创建上万协程。

线程：

内核态，线程上可以运行多个协程，比较消耗资源。

栈大小：MB级别。

3、协程通信

方式一：使用通道交换数据

方式二：使用共享内存完成数据交换

提倡使用通道实现协程通信

4、协程通道

创建方式：make（chan,元素类型，[缓冲大小]）

分类：

1、无缓冲通道：同步通道，保证两个协程同步。

2、有缓冲通道：典型生产消费模型。

5、WaitGroup计数器

示例代码：

//go:build ignore
// +build ignore

package main

import "sync"

func main() {
   var wg sync.WaitGroup
   wg.Add(5)
   for i := 0; i < 5; i++ {
      go func(j int) {
         defer wg.Done()
         println(j)
      }(i)
   }
   wg.Wait()
}

运行结果：

6、Go的依赖管理演进

GOPATH

1、项目代码直接依赖src下的代码

2、go get下载最新版本的包到src目录下

弊端：

无法实现pkg的多版本控制

Go Vendor

项目目录下增加vendor文件，所有依赖包副本形式放在$ProjectRoot/vendor

依赖寻址方式: vendor => GOPATH

通过每个项目引入一份依赖的副本,解决了多个项目需要同一个package依赖的冲突问题。

弊端：

问题

无法控制依赖的版本。
更新项目又可能出现依赖冲突，导致编译出错。

Go Modoule

通过go.mod文件管理依赖包版本

通过go get/go mod指令工具管理依赖包

三要素：

1.配置文件，描述依赖：go.mod

2.中心仓库管理依赖库：Proxy

3.本地工具：go get/mod

7、Go依赖配置（go.mod）

版本：

注：

1、主版本2+模块会在模块路径增加/vN后缀。
2、对于没有go.mod文件并且主版本2+的依赖，会+incompatible

8、工具 go.get/go.mod

三、实践练习例子：

1、协程使用：快速打印协程编号

代码：

package main

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {
   for i := 0; i < 5; i++ {
      go func(j int) {
         holle(j)
      }(i)
   }
   time.Sleep(time.Second)
}
func holle(i int) {
   println("holle goroutine:" + fmt.Sprint(i))
}

运行结果：

可以看到确实是多个协程共同运行

2、协程通道使用

目的：

A子协程发送0~9数字

B子协程计算输入数字的平方

主协程输出最后的平方数

代码：

//go:build ignore
// +build ignore

package main

import "fmt"

func main() {
   // 创建两个通道
   src := make(chan int)
   dest := make(chan int, 2)
   // 协程A
   go func() {
      defer close(src)
      for i := 0; i < 10; i++ {
         src <- i
      }
   }()
   // 协程B
   go func() {
      defer close(dest)
      for i := range src {
         dest <- i * i
      }
   }()
   // 主协程
   for i := range dest {
      fmt.Println(i)
   }
}

运行结果：

3、并发安全 Lock

目的：对变量执行2000次+1操作，5个协程并发执行

代码：

package main

import (
   "sync"
   "time"
)

func main() {
   add()
}

var (
   x    int64
   lock sync.Mutex
)

func addWithLock() {
   for i := 0; i < 2000; i++ {
      lock.Lock()
      x++
      lock.Unlock()
   }
}

func addWithoutLock() {
   for i := 0; i < 2000; i++ {
      x++
   }
}
func add() {
   x = 0
   for i := 0; i < 5; i++ {
      go addWithLock()
   }
   time.Sleep(time.Second)
   println("使用锁：", x)
   x = 0
   for i := 0; i < 5; i++ {
      go addWithoutLock()
   }
   time.Sleep(time.Second)
   println("不使用锁：", x)
}

运行结果：

可以看到使用了锁后，保证了共享变量的数据可见性。

4、语法熟悉——猜谜小游戏

目的：玩家随机猜测一个1~100的数，返回是否正确，不正确返回与目标数的大小关系。

代码：

package main

import (
   "bufio"
   "fmt"
   "math/rand"
   "os"
   "strconv"
   "strings"
   "time"
)

func main() {
   // 生成随机数
   maxNum := 100
   rand.Seed(time.Now().UnixNano())
   secretNum := rand.Intn(maxNum)
   // fmt.Println("最终答案：", secretNum)
   fmt.Println("请输入1~100中随机一个数：")
   count := 0
   for {
      // 输入猜测数
      reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
      input, err := reader.ReadString('\n')
      if err != nil {
         fmt.Println("输入错误,请重试！！！")
         count++
         continue
      }
      input = strings.TrimSuffix(input, "\r\n")
      guess, err := strconv.Atoi(input)
      if err != nil {
         fmt.Println("不是整数，请重试！！！", err)
         count++
         continue
      }
      fmt.Println("你的猜测数：", guess)
      if guess < 1 && guess > 100 {
         fmt.Println("数字不在范围内，重新输入：")
         count++
         continue
      }
      // 判断是否正确
      count++
      if guess < secretNum {
         fmt.Println("数字小于答案，请再次尝试")
      } else if guess > secretNum {
         fmt.Println("数字大于答案，请再次尝试")
      } else {
         fmt.Println("恭喜你答对了！！！")
         fmt.Println("一共花费了：", count, "次")
         break
      }
   }

}

测试：

GOROOT=D:\Goland\go1.19.2 #gosetup
GOPATH=C:\Users\lenovo\go #gosetup
D:\Goland\go1.19.2\bin\go.exe build -o C:\Users\lenovo\AppData\Local\Temp\GoLand\___go_build_TestDemo1_go.exe C:\Users\lenovo\go\src\awesomeProject\main\TestDemo1.go #gosetup
C:\Users\lenovo\AppData\Local\Temp\GoLand\___go_build_TestDemo1_go.exe
请输入1~100中随机一个数：
50
你的猜测数： 50
数字大于答案，请再次尝试
25
你的猜测数： 25
数字小于答案，请再次尝试
38
你的猜测数： 38
数字小于答案，请再次尝试
44
你的猜测数： 44
数字大于答案，请再次尝试
41
你的猜测数： 41
数字小于答案，请再次尝试
42
你的猜测数： 42
数字小于答案，请再次尝试
43
你的猜测数： 43
恭喜你答对了！！！
一共花费了： 7 次

进程 已完成，退出代码为 0

5、语法熟悉——彩云翻译数据爬取

目的：输入一个单词，爬取翻译的相关信息

代码：

package main

import (
   "fmt"
   "io/ioutil"
   "log"
   "net/http"
   "strings"
)

type DictRequest struct {
   trans_type string
   source     string
}

func main() {
   client := &http.Client{}
   // 注意，"和`的混合使用
   var data = strings.NewReader(`{"trans_type": "en2zh","source": "good"}`)
   request, err := http.NewRequest("POST", "https://api.interpreter.caiyunai.com/v1/dict", data)
   if err != nil {
      log.Fatal(err)
   }
   request.Header.Set("user-agent", "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/107.0.0.0 Safari/537.36 Edg/107.0.1418.35")
   request.Header.Set("content-type", "application/json;charset=UTF-8")
   request.Header.Set("origin", "https://fanyi.caiyunapp.com")
   request.Header.Set("x-authorization", "token:qgemv4jr1y38jyq6vhvi")
   do, err := client.Do(request)
   if err != nil {
      log.Fatal(err)
   }
   defer do.Body.Close()
   text, err := ioutil.ReadAll(do.Body)
   if err != nil {
      log.Fatal(err)
   }
   fmt.Printf("%s\n", text)
}

四、课后个人总结：

这节课熟悉了语法知识，写了很多go的代码。也了解了Go在并发并行方面的知识，Go的依赖管理方面的配置也明白了不少。