Golang控制协程执行顺序方法详解
作者:Mingvvv 发布时间:2024-02-20 13:00:21
在 Go 里面的协程执行实际上默认是没有严格的先后顺序的。由于 Go 语言 GPM 模型的设计理念,真正执行实际工作的实际上是 GPM 中的 M(machine) 执行器,而我们的协程任务 G(goroutine) 协程需要被 P(produce) 关联到某个 M 上才能被执行。而每一个 P 都有一个私有队列,除此之外所有的 P 还共用一个公共队列。因此当我们创建了一个协程之后,并不是立即执行,而是进入队列等待被分配,且不同队列之间没有顺序关系可言。
但是在有些时候,我们并不是希望所有的协程都随机执行,所以我们需要想办法控制协程的执行顺序,这里整理了几种控制协程执行顺序的方法。
循环控制
思路就是我们要给每一个子协程设置一个序号,当前一个序号的协程执行完之后,才能执行下一个。
所以我们需要一个公共变量去记录当前可以执行的协程的序号,同时这个变量必须是线程安全的,以确保对于每个协程的每一次读写操作都是正确的。
首先循环等待合适的时机:
这个函数会不断循环获取一个 count 值,当 count 的值和参中的 i 相同时,他就会进入执行参数 fn 代表的函数,并且将 count 的值 +1 。
否则它将等待一纳秒然后重复以上步骤。
var count uint32
func sequence(i uint32, fn func()) {
for {
//使用原子操作
if n := atomic.LoadUint32(&count); n == i {
fn()
atomic.AddUint32(&count, 1)
break
}
time.Sleep(time.Nanosecond)
}
}
然后用 sequence 来控制协程顺序:
我们将要执行的逻辑放在函数 fn 中,并放在 sequence 函数中执行,由函数 sequence 去确保写成的执行顺序。
最后 sequence(times, func() {}) 是为了让主协程最后退出,当然我们可一个使用通道 chan 去实现(可以参考上一篇)。
func main() {
var times uint32 = 5
for i := uint32(0); i < times; i++ {
go func(i uint32) {
fn := func() {
fmt.Printf("this i is %v\n", i)
}
sequence(i, fn)
}(i)
}
//让主协程等待最后执行
sequence(times, func() {})
}
执行结果:
this i is 0
this i is 1
this i is 2
this i is 3
this i is 4
通道控制
原理就是,前后协程之间通过通道去相互限制,后一个协程尝试去获取一个通道里面的值,当通道中没有值时,就会一直阻塞。
而前一个协程则负责关闭通道,或向通道中发送值,当前一个协程完成了这个操作,后一个协程才可以结束阻塞,继续执行。
func main() {
c1 := make(chan struct{})
c2 := make(chan struct{})
c3 := make(chan struct{})
go func() {
//协程一 不受限制 直接执行 执行结束后关闭通道一
fmt.Println("this value is 0")
close(c1)
}()
go func() {
//协程二 需要从通道一中接收值 ,或者通道关闭时,获取到接收失败的结果,否则一直阻塞
//执行结束后关闭通道二
<-c1
fmt.Println("this value is 1")
close(c2)
}()
go func() {
//协程三 需要从通道二中接收值 ,或者通道关闭时,获取到接收失败的结果,否则一直阻塞
//执行结束后关闭通道三
<-c2
fmt.Println("this value is 2")
close(c3)
}()
//主协程 需要从通道三中接收值 ,或者通道关闭时,获取到接收失败的结果,否则一直阻塞
<-c3
}
执行结果
this value is 0
this value is 1
this value is 2
互斥锁 async.Mutex
直接上代码
func main() {
times := 5
//创建一个互斥锁数组 多一个给主协程用
var cc = make([]*sync.Mutex, times+1)
//往数组中塞入互斥锁,默认直接加锁
for i := 0; i < len(cc); i++ {
m := &sync.Mutex{}
m.Lock()
cc[i] = m
}
for i := 0; i < times; i++ {
//创建子协程
go func(index int) {
//子协程尝试为数组中对应 index 位置的锁加锁,获取不到锁就等待
//因为初始化的这些互斥锁默认就已经被锁住了,所以这里创建的子协程都会被阻塞
//一旦获取到锁,就执行逻辑,最后将当前index的锁和index+1的锁释放,这样正在等待 index +1 位置的锁的子协程就可以继续执行了
cc[index].Lock()
fmt.Printf("this value is %d \n", index)
cc[index].Unlock()
cc[index+1].Unlock()
}(i)
}
//将index 为 0 位置的锁解锁,让第一个子协程可以继续执行
cc[0].Unlock()
//为 index 为 times 的锁加锁,只有当最后一个子协程执行完毕后,这个锁才会解锁,主协程才能继续向下走
cc[times].Lock()
cc[times].Unlock()
}
来源:https://mingvvv.blog.csdn.net/article/details/127828781
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