几个常见的并发模型——生产者消费者模型【Golang 入门系列十七】

前面已经讲过很多Golang系列知识,包括并发,锁等内容,感兴趣的可以看看以前的文章,https://www.cnblogs.com/zhangweizhong/category/1275863.html,

接下来讲几个golang常见的并发模型,今天先说说生产者消费者模型。

生产者消费者模型

图片

生产者:发送数据端

消费者:接收数据端

缓冲区:
1. 解耦(降低生产者和消费者之间耦合度)

2. 并发(生产者消费者数量不对等时,能保持正常通信)

3. 缓存(生产者和消费者 数据处理速度不一致时,暂存数据)

如何实现?

生产者消费者模型是非常常见的并发模型,而且golang提供了chan类型,可以很方便的实现。

根据 golang的官方文档,使用chan就可以实现生产者和消费者之间的数据和状态同步。

• 通过chan在生产者和消费者之间传递数据(ch)和同步状态(done);

• chan作为参数传递时是引用传递,不需要使用指针;

• chan是协程安全的,多个goroutine之间不需要锁;

• chan的close事件可以被recv获取,close事件一定在正常数据读完之后,机制类似于read到EOF;

示例代码:

package main
import "fmt"
func Producer(ch chan int) { for i := 1; i <= 10; i++ {  ch <- i } close(ch)}
func Consumer(id int, ch chan int, done chan bool) { for {  value, ok := <-ch  if ok {   fmt.Printf("id: %d, recv: %d\n", id, value)  } else {   fmt.Printf("id: %d, closed\n", id)   break  } } done <- true}
func main() { ch := make(chan int, 3)
 coNum := 2 done := make(chan bool, coNum) for i := 1; i <= coNum; i++ {  go Consumer(i, ch, done) }
 go Producer(ch)
 for i := 1; i <= coNum; i++ {  <-done }}
运行结果:id: 2, recv: 1id: 1, recv: 2id: 1, recv: 4id: 1, recv: 5id: 1, recv: 6id: 2, recv: 3id: 2, recv: 8id: 2, recv: 9id: 2, recv: 10id: 2, closedid: 1, recv: 7id: 1, closed

简单说明:

1、首先创建一个双向的channel,

2.、然后开启一个新的goroutine,把双向通道作为参数传递到producer方法中,同时转成只写通道。子协程开始执行循环,向只写通道中添加数据,这就是生产者。

3、主协程,直接调用consumer方法,该方法将双向通道转成只读通道,通过循环每次从通道中读取数据,这就是消费者。

注意:channel作为参数传递,是引用传递。

缓冲区的好处

1:解耦
假设生产者和消费者分别是两个类。如果让生产者直接调用消费者的某个方法,那么生产者对于消费者就会产生依赖(也就是耦合)。将来如果消费者的代码发生变化,可能会直接影响到生产者。而如果两者都依赖于某个缓冲区,两者之间不直接依赖,耦合度也就相应降低了。

2:处理并发
生产者直接调用消费者的某个方法,还有另一个弊端。由于函数调用是同步的(或者叫阻塞的),在消费者的方法没有返回之前,生产者只好一直等在那边。万一消费者处理数据很慢,生产者只能无端浪费时间。
使用了生产者/消费者模式之后,生产者和消费者可以是两个独立的并发主体。生产者把制造出来的数据往缓冲区一丢,就可以再去生产下一个数据。基本上不用依赖消费者的处理速度。
其实最当初这个生产者消费者模式,主要就是用来处理并发问题的。

3:缓存
如果生产者制造数据的速度时快时慢,缓冲区的好处就体现出来了。当数据制造快的时候,消费者来不及处理,未处理的数据可以暂时存在缓冲区中。等生产者的制造速度慢下来,消费者再慢慢处理掉。

最后

以上,就把golang生产者消费者模型简单介绍完了,希望能对大家有所帮助。

本文来自:51CTO博客

感谢作者:mb5fe94b3e552d9

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