go channel 概述
精髓
将资源读进内存-->共享内存,一个个进程/线程进行处理,这是常见模式。go channel 是一种直接在进程/线程之间传递资源的方式,即以通信来共享内存。这便是go的精髓。
扩展-一些名词了解
Linux、IPC(进程间通信)、进程(六个状态)、线程、同步、异步、信号、管道、socket、消息队列、字节流、结构化消息、通信、信号量、共享内存、内核空间、用户空间、PID、PPID、fork、COW
将进程细化为多个状态后,系统CPU就可以更加灵活地调度,进程下还有更细的线程,有N多状态,
GO调度器实现一套机制,统一调度与分配这些CPU、进程、线程等资源,分为M(内核)、P(go上下文)、G(goroutine)三层
以上概念不学linux原理的话,听个名词就好,GO中重点学习两个点
1. 第三层G就是我们经常使用的goroutine协程,掌握goroutine的使用
2. GO支持的IPC方法有 信号、管道、socket,掌握这三种的实现方式
1. 掌握goroutine的使用
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定义
chan T 双向
chan<-T 只发送
<- chan T 只接收
通道类型,也是引用类型,零值为nil
特性
同一时刻,仅有一个goroutine可以向该通道发送元素值,同时也仅有一个goroutine可以从该通道接收元素值,即通道是串行的。
通道中的元素值,严格按发送到该通道的先后顺序排列,最先发送到的元素值,一定最先被接收。等效于先进先出的消息队列。
通道中的元素值,具有原子性,不可被分割;每个元素值只能被一个goroutine接收,被接收后,立刻从通道中清除。
goroutine的执行与主程序是并行的,主程序结束时,还没有执行完毕的goroutine会被强制中止。
通道的传值是复制,不是引用。
通道初始化
通道未初始化时其值为nil,可以从nil中尝试接收元素,但会被永远阻塞
make(chan int)
初始化一个可以接收、发送int值类型的通道,无缓冲
make(chan int, 10)
初始化一个可以接收、发送int值类型的通道,可缓冲10个int值。第11个int值向通道中发送时会被阻塞。
被缓冲的元素值,会严格按发送的顺序接收。
从通道中接收元素
c := make(chan int, 10)
n := <- c
如果通道 c 被关闭,那么n的值为该元素类型的零值,本例int类型的零值为0;如果是在接收的过程中被关闭了,n的值同样为0。
package main import "fmt" func main() {
c:= make(chan int,10)
close(c)
n:=<-c
fmt.Println(n)
}
n,ok := <- c
这种写法与上面的唯一区别在于,当通道关闭时,ok的值为false
package main import "fmt" func main() {
c:= make(chan int,10)
close(c)
n,ok:=<-c
fmt.Println(n,ok) // 0 false
}
让后台协程有序执行
本例很好地诠释了前面的概念描述。tools包是个人自定义包,尝试运行时,可自行修改一下代码,个人为了方便就不再更改本地环境代码了。
package main import (
"sync"
"time"
"tools"
) func main() {
startTask()
} func startTask() { cmdList := make([]string,6)
cmdList[0] = "mkdir -p /opt/test/dir1"
cmdList[1] = "mkdir /opt/test/dir1/dir2"
cmdList[2] = "mkdir /opt/test/dir1/dir2/dir3"
cmdList[3] = "mkdir /opt/test/dir1/dir2/dir3/dir4"
cmdList[4] = "mkdir /opt/test/dir1/dir2/dir3/dir4/dir5"
cmdList[5] = "mkdir /opt/test/dir1/dir2/dir3/dir4/dir5/dir6" var cmdLength = len(cmdList)
var cmdChan = make(chan string,cmdLength) var onOff = make(chan int,cmdLength) var wg sync.WaitGroup
wg.Add(cmdLength)
for i,cmd := range cmdList {
cmdChan <- cmd
go task(&cmdChan,&onOff,&wg,i,cmdLength)
}
//启动第一个任务,第一个任务结束时会启动第二个任务,依次类推
onOff <- 0
wg.Wait()
} func task(cmdChan *chan string,onOff *chan int,wg *sync.WaitGroup, seq,maxLength int) { for {
if i,ok := <- *onOff; ok {
if i == seq {
//跳出循环等待,开始当前顺序命令执行
break
}else {
//将取出的命令执行序号放回通道,然后暂停一段时间该后台协程
*onOff <- i
//让不该执行的后台协程等待,就会让该执行的后台线程更容易获取执行机会,因为它不用等
time.Sleep(10*time.Microsecond) }
}
} //从缓冲中取出的元素顺序,严格遵从放入时的顺序
//所以取出的顺序一定会按命令列表的下标从0排列到列表结束
if cmd,ok := <- *cmdChan; ok{
tools.ExecShell(cmd)
}
wg.Done() seq++
if seq < maxLength{
*onOff <- seq
} }
linux mkdir有个特性,其父目录若不存在,则无法创建子目录;若命令不按列表顺序执行,那么最后的目录肯定不会创建成功,
若成功创建所有目录,则表明命令是按顺序执行的。
若去掉onOff顺序控制,本例就是一个后台并发执行的例子。
关闭通道
通常在发送端关闭通道
不可重复关闭通道,关闭一个已经关闭的或未初始化的通道会引发异常
通道关闭后,其中未接收的数据仍可被接收
接收端应先判断通道是否关闭再从中取值,否则若通道关闭可能取出的值是通道类型的零值
package main import "fmt" func main() {
dataChan := make(chan int,3)
startChan := make(chan string,1)
overChan := make(chan string,2) go func() {
<- startChan
fmt.Println("start receive data ")
for{
if elem,ok:= <- dataChan; ok{
fmt.Printf("%v\n",elem)
}else {
break
}
}
fmt.Println("reciver over")
overChan <- "rec over"
}() go func() {
for i:=0;i<3;i++ {
dataChan <- i
fmt.Sprintf("send data:%v\n",i)
} fmt.Println("send data over")
//在接收之前关闭通道
close(dataChan)
fmt.Println("dataChan closed") //开始接收
startChan <- "begin" overChan <- "send data over"
}() <- overChan
<- overChan
fmt.Println("main over") }
长度与容量
长度是通道中元素的个数,非固定值
容量是通道中可能缓存的元素个数
package main import "fmt" func main() { c1 := make(chan int,5)
fmt.Printf("c1 长度:%v, 容量:%v\n",len(c1),cap(c1)) c2 := make(chan int)
fmt.Printf("c2 长度:%v, 容量:%v\n",len(c2),cap(c2))
}
c1 长度:0, 容量:5
c2 长度:0, 容量:0
单向通道
chan T 双向 用于channel定义
chan<-T 只发送 用于接口、函数参数定义
<- chan T 只接收 用于接口、函数参数定义
双向通道可以转换为发送/接收通道,反之不可以。
for 与 channel
可以从未初始化的通道(nil)中取值,但会被阻塞
当通道关闭时,会将通道中的元素全部取出后,语句结束
必须是一个双向通道或接收通道,不是只是发送通道。
var c3 chan int
for elem := range c3 {
fmt.Println(elem)
}
Linux进程
linux进程通过调用系统函数fork创建,首个系统进程为/usr/bin/sbin,其他进程都是该进程的子进程,呈现树状结构。
进程创建方式:复制父进程的数据段、堆、栈等数据,共享父进程的代码段,复制后子进程、父进程相互间是独立的。系统内核通过写时复制(copy on write,COW)来提高创建进程的效率。
Linux进程详细的结构如下,大致分为四部分 代码区(Text segment)-只读静态区,Data段,Heap段,Stack段。
进程状态图
注意这里的僵尸状态,是不是僵尸状态是子进程反馈给父进程的,如果子进程自己发生意外,无法给父进程反馈但还一直存在着,那么子进程的状态可能会成为僵尸状态
SIGCHILD只是在子进程退出的时候发送给父进程的一个信号值,这是一种异步通知父进程的方式.父进程可以捕获,忽略这个信号,默认动作是忽略此信号.
常用的使用方式是,当SIGCHILD信号发生时候,主进程在SIGCHILD的信号处理函数中调用waitpid or wait来回收子进程的结束状态。但需要明白的是:waitpid or wait不是依靠SIGCHLD信号是否到达来判断子进程是否结束,(可能是通过轮巡检测子进程状态来判断的,需要看具体代码实现才能确定),即wait/waitpid并不依赖于SIGCHILD信号.常常在SIGCHILD的信号处理函数中调用 wait/waitpid回收子进程状态是为了避免wait/waitpid不必要的轮巡,是属于一种节约资源的方式,但这并不是必须的。
未完.....
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