Go并发编程的学习代码示例:生产者消费者模型

文章目录

  • 前言
  • 代码仓库
  • 核心概念
  • main.go(有详细注释)
  • 结果
  • 总结
  • 参考资料
  • 作者的话

前言

Go并发编程学习的简单代码示例:生产者消费者模型。


代码仓库

  • yezhening/Programming-examples: 编程实例 (github.com)
  • Programming-examples: 编程实例 (gitee.com)

核心概念

并行和并发:

  • 并行:同时运行多个任务。依赖硬件中央处理器(CPU)的数量或CPU的核心数量,CPU或CPU核心的数量越多,能够同时运行的程序/进程越多
  • 并发:宏观上是“同时运行”,微观/实际上是在极短的时间内顺序运行多个程序/进程

进程、线程、协程和Go协程(goroutine):

  • 进程:资源分配的基本单位
  • 线程:内核态线程; CPU调度的基本单位
  • 协程:用户态线程;轻量级线程
  • 一个进程可以有多个线程
  • 线程和协程对应关系可以是一对一、一对多和多对多
  • goroutine:Go的协程概念,使用G(Goroutine)-P(Processor)-M(Machine)模型

Go的并发编程:

  • 使用go关键字开启多协程goroutine,而不是多进程和多线程,实现并发

  • 使用管道channal,而不是锁,实现同步互斥和数据通信

可联想进程间通信(IPC)中的管道pipe()、共享内存等方式

  • 使用select{}语句,实现监听输入/输出(I/O)操作

可联想网络编程中的监听文件描述符select()函数

相比于C、C++和其他语言,使用Go实现并发编程的逻辑很简单


main.go(有详细注释)

package main // 一个工程只有一个main包

// 导入路径
import "fmt" // 用于输出

// 生产者
// 参数:数据管道,单向只写;标志管道,单向只读
func producer(data_channel chan<- int, flag_channel <-chan bool) {
	// 循环处理,接收到消费者标志后才退出循环和函数
	data := 0 //生产者生产的数据

	for {
		// select{}语句监听输入/输出(I/O)操作
		select {
		case data_channel <- data: //有数据写
			data++
		case flag := <-flag_channel: //有标志读
			fmt.Println("生产者读标志:", flag, "结束生产")
			return
		}
	}
}

// 消费者
// 参数:数据管道,单向只读;标志管道,单向只写
func consumer(data_channel <-chan int, flag_channel chan<- bool) {
	// 约定循环5次后,消费者停止消费,向生产者发送停止生产标志
	for i := 0; i < 5; i++ {
		data := <-data_channel //读数据
		fmt.Println("消费者读数据:", data)
	}

	flag_channel <- true //写标志

	return
}

// 一个工程只有一个main()函数,是程序的唯一入口
func main() {
	data_channel := make(chan int, 0)
	// 数据管道,生产者向消费者传输数据
	// 传输int类型数据,0:无缓冲,双向
	flag_channel := make(chan bool, 0)
	// 标志管道,消费者向生产者传输标志,消费者不再消费,让生产者停止生产
	// 传输bool类型数据,0:无缓冲,双向

	go consumer(data_channel, flag_channel) //go关键字开启goroutine处理消费者任务

	producer(data_channel, flag_channel) // main()中是主goroutine,处理生产者任务
}


结果

PS C:\Users\DSHH\Desktop\go_test> go run main.go
消费者读数据: 0
消费者读数据: 1
消费者读数据: 2
消费者读数据: 3
消费者读数据: 4
生产者读标志: true 结束生产
PS C:\Users\DSHH\Desktop\go_test> 

总结

Go并发编程的学习代码示例:生产者消费者模型。


参考资料

  • 20个小时快速入门go语言(中)_哔哩哔哩_bilibili
  • 一文看懂Go语言协程的设计与原理 - 掘金 (juejin.cn)

作者的话

  • 感谢参考资料的作者/博主
  • 作者:夜悊
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