在 go 中,用于并发控制的设计模式有:读写锁:允许并发读取,仅允许一个写入操作,确保写入操作被串行化,最大化读取操作的并发性。通道:轻量级通信机制,用于在协程之间传递数据,可用于同步协程、限制并发度和实现管道流水线。锁竞争技巧:例如使用 sync.once,可避免多个协程同时尝试获取同一把锁产生的开销。这些设计模式有助于有效管理并发,提高应用程序的吞吐量和响应能力。
Go 中的并发控制设计模式
引言
在 Go 中,并发编程是一个常见的需求。然而,管理并发的复杂性可能是具有挑战性的。设计模式提供了一种结构化的方式来解决常见问题,包括并发控制。
读写锁
读写锁允许并发读取,但仅允许一个写入操作。它保证写入操作被串行化,同时最大化读取操作的并发性。以下示例展示了如何使用读写锁:
import ( "sync" ) type Counter struct { sync.RWMutex count int } func (c *Counter) Increment() { c.Lock() defer c.Unlock() c.count++ } func (c *Counter) GetCount() int { c.RLock() defer c.RUnlock() return c.count }
通道
通道(Channel)是一种轻量级通信机制,用于在 goroutine 之间传递数据。它们可以用于同步 goroutine、限制并发度和实现管道流水线。以下示例展示了如何使用通道限制并发度:
import ( "sync" ) var wg sync.WaitGroup const maxConcurrency = 10 func DoWork(work chan<- int, done <-chan struct{}) { defer wg.Done() for { select { case <-done: return case workLoad := <-work: // Do work using workLoad } } } func main() { work := make(chan int, maxConcurrency) done := make(chan struct{}) for i := 0; i < 100; i++ { wg.Add(1) go DoWork(work, done) } // Signal done to all goroutines once work is finished close(done) wg.Wait() }
锁竞争
锁竞争是当多个 goroutine 同时尝试获取同一把锁时发生的。虽然锁对于串行化操作是必要的,但它们也会引入开销。以下示例展示了如何通过使用 sync.Once 来避免锁竞争:
import ( "sync" ) var counter int var once sync.Once func IncrementCounter() { once.Do(func() { counter++ }) } func main() { for i := 0; i < 100; i++ { go IncrementCounter() } }
结论
读写锁、通道和锁竞争技巧是 Go 中常用的并发控制设计模式。通过理解和应用这些模式,开发人员可以有效地管理并发,从而提高应用程序的吞吐量和响应能力。
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