go帶緩衝chan實現訊息佇列功能

2023-02-28 18:01:40

1、Channels 定義

通道是一種支援多型別的管道，您可以通過它使用通道運運算元 <- 傳送和接收值。

資料沿箭頭方向流動。

ch <- v    // Send v to channel ch.
v := <-ch  // Receive from ch, and
           // assign value to v.

與 maps 和 slices 一樣，通道必須在使用前建立：

ch := make(chan int)

預設情況下，傳送和接收阻塞，直到另一方準備就緒。
這允許 goroutines 在沒有顯式鎖或條件變數的情況下進行同步。

package main

import "fmt"

func sum(s []int, c chan int) {
    sum := 0
    for _, v := range s {
        sum += v
    }
    c <- sum // send sum to c
}

func main() {
    s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}

    c := make(chan int)
    go sum(s[:len(s)/2], c)
    go sum(s[len(s)/2:], c)
    x, y := <-c, <-c // receive from c

    fmt.Println(x, y, x+y)
}

2、chan 常用操作

無緩衝區：存入讀取一次，存入後未取，再存入就會堵塞，同樣未存，就取也會堵塞。
有緩衝區：只有當緩衝區滿了，才會堵塞存；只有緩衝區空時，才會堵塞取。
len(channel) 返回緩衝區現有資料長度
cap（channel）返回緩衝區的大小
close(channel) 關閉 channel，關閉後，讀取不到資料。如下，如果其他協程關掉 channel 則會跳出迴圈

3、帶緩衝chan實現訊息佇列功能

// 監測資料結構體
type Msg struct {
    Timestamp    int64
    Content        string        
}

// 用 chan 模擬佇列，佇列的元素為 Msg 型別
var SyncQueen chan Msg

// 必須初始化才能使用。初始化一個容量為1024的 chan。chan 滿時會阻塞
func init() {
    SyncQueen = make(chan Msg, 1024)
}

// 佇列消費者
func Consumer() {
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println(err)
        }
    }()

    for {
        // chan 內無訊息則阻塞
        msg := <-SyncQueen

        fmt.Println(msg.Content)
    }
}

// 佇列生產者
func Producer() {
    for {
        msg := Msg(time.now().Unix(), "hello")
        
        // 傳送訊息到 chan
        SyncQueen <- msg
        time.Sleep(2 time.Second)
    }
}

重點

多協程使用chan是並行安全的，以下展示一個簡單的例子：

// 定義型別為 int 的 chan
var chanNums chan int

// chan 的消費者，使用者後續多協程
// 目的：陣列裡儲存了10000個數位，多個協程平行計算後，把和加起來
func consumer(sum *int) int {
    for {
        v := <-chanNums
        *sum += v
    }
}

//-------------------------------------

func main() {
    var a [10000]int

    for i := 0; i < 10000; i++ {
        a[i] = i + 1
    }

    chanNums = make(chan int, 10000)

    for i := 0; i < 10000; i++ {
        chanNums <- (i + 1)
    }
    var s1, s2, s3, s4, s5 int = 0, 0, 0, 0, 0
    go consumer(&s1)
    go consumer(&s2)
    go consumer(&s3)
    go consumer(&s4)
    go consumer(&s5)

    for {
        time.Sleep(5 * time.Second)
        break
    }

    fmt.Println("s1=", s1, "s2=", s2, "s3=", s3, "s4=", s4, "s5=", s5)
    fmt.Println("sum=", s1+s2+s3+s4+s5)
}

// 輸出
s1= 10818438 s2= 12073966 s3= 9044041 s4= 11509634 s5= 6558921
sum= 50005000

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go帶緩衝chan實現訊息佇列功能

目錄

1、Channels 定義

2、chan 常用操作

3、帶緩衝chan實現訊息佇列功能

重點

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