本篇內(nèi)容介紹了“更簡的并發(fā)代碼有哪些”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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name	作用
AtomicBool	bool類型 原子類
AtomicDuration	Duration有關(guān) 原子類
AtomicFloat64	float64類型 原子類
Barrier	欄柵【將加鎖解鎖包裝】
Cond	條件變量
DoneChan	優(yōu)雅通知關(guān)閉
ImmutableResource	創(chuàng)建后不會(huì)修改的資源
Limit	控制請(qǐng)求數(shù)
LockedCalls	確保方法的串行調(diào)用
ManagedResource	資源管理
Once	提供 once func
OnceGuard	一次性使用的資源管理
Pool	pool，簡單的池
RefResource	引用計(jì)數(shù)的資源
ResourceManager	資源管理器
SharedCalls	類似 singflight 的功能
SpinLock	自旋鎖：自旋+CAS
TimeoutLimit	Limit + timeout 控制

下面開始對(duì)以上庫組件做分別介紹。

atomic

因?yàn)闆]有 泛型 支持，所以才會(huì)出現(xiàn)多種類型的原子類支持。以下采用 float64 作為例子：

func (f *AtomicFloat64) Add(val float64) float64 {
	for {
		old := f.Load()
		nv := old + val
		if f.CompareAndSwap(old, nv) {
			return nv
		}
	}
}

func (f *AtomicFloat64) CompareAndSwap(old, val float64) bool {
	return atomic.CompareAndSwapUint64((*uint64)(f), math.Float64bits(old), math.Float64bits(val))
}

func (f *AtomicFloat64) Load() float64 {
	return math.Float64frombits(atomic.LoadUint64((*uint64)(f)))
}

func (f *AtomicFloat64) Set(val float64) {
	atomic.StoreUint64((*uint64)(f), math.Float64bits(val))
}

• Add(val)：如果 CAS 失敗，不斷for循環(huán)重試，獲取 old val，并set old+val；

• CompareAndSwap(old, new)：調(diào)用底層 atomic 的 CAS；

• Load()：調(diào)用 atomic.LoadUint64 ，然后轉(zhuǎn)換

• Set(val)：調(diào)用 atomic.StoreUint64

至于其他類型，開發(fā)者想自己擴(kuò)展自己想要的類型，可以依照上述，基本上調(diào)用原始 atomic 操作，然后轉(zhuǎn)換為需要的類型，比如：遇到 bool 可以借助 0, 1 來分辨對(duì)應(yīng)的 false, true。

Barrier

這里 Barrier 只是將業(yè)務(wù)函數(shù)操作封裝，作為閉包傳入，內(nèi)部將 lock 操作的加鎖解鎖自行解決了【防止開發(fā)者加鎖了忘記解鎖】

func (b *Barrier) Guard(fn func()) {
	b.lock.Lock()
	defer b.lock.Unlock()
  // 自己的業(yè)務(wù)邏輯
	fn()
}

Cond/Limit/TimeoutLimit

這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和 Limit 一起組成了 TimeoutLimit ，這里將這3個(gè)一起講：

func NewTimeoutLimit(n int) TimeoutLimit {
	return TimeoutLimit{
		limit: NewLimit(n),
		cond:  NewCond(),
	}
}

func NewLimit(n int) Limit {
	return Limit{
		pool: make(chan lang.PlaceholderType, n),
	}
}

• limit 這里是有緩沖的 channel；

• cond 是無緩沖的；

所以這里結(jié)合名字來理解：因?yàn)?Limit 是限制某一種資源的使用，所以需要預(yù)先在資源池中放入預(yù)置數(shù)量的資源；Cond 類似閥門，需要兩邊都準(zhǔn)備好，才能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以使用無緩沖，同步控制。

這里我們看看 stores/mongo 中關(guān)于 session 的管理，來理解 資源控制：

func (cs *concurrentSession) takeSession(opts ...Option) (*mgo.Session, error) {
  // 選項(xiàng)參數(shù)注入
	...
  // 看 limit 中是否還能取出資源
	if err := cs.limit.Borrow(o.timeout); err != nil {
		return nil, err
	} else {
		return cs.Copy(), nil
	}
}

func (l TimeoutLimit) Borrow(timeout time.Duration) error {
  // 1. 如果還有 limit 中還有資源，取出一個(gè)，返回
	if l.TryBorrow() {
		return nil
	}
	// 2. 如果 limit 中資源已經(jīng)用完了
	var ok bool
	for {
    // 只有 cond 可以取出一個(gè)【無緩存，也只有 cond <- 此條才能通過】
		timeout, ok = l.cond.WaitWithTimeout(timeout)
    // 嘗試取出一個(gè)【上面 cond 通過時(shí)，就有一個(gè)資源返回了】
    // 看 `Return()`
		if ok && l.TryBorrow() {
			return nil
		}
		// 超時(shí)控制
		if timeout <= 0 {
			return ErrTimeout
		}
	}
}

func (l TimeoutLimit) Return() error {
  // 返回去一個(gè)資源
	if err := l.limit.Return(); err != nil {
		return err
	}
	// 同步通知另一個(gè)需要資源的協(xié)程【實(shí)現(xiàn)了閥門，兩方交換】
	l.cond.Signal()
	return nil
}

資源管理

同文件夾中還有 ResourceManager，從名字上類似，這里將兩個(gè)組件放在一起講解。

先從結(jié)構(gòu)上：

type ManagedResource struct {
  // 資源
	resource interface{}
	lock     sync.RWMutex
  // 生成資源的邏輯，由開發(fā)者自己控制
	generate func() interface{}
  // 對(duì)比資源
	equals   func(a, b interface{}) bool
}

type ResourceManager struct {
  // 資源：這里看得出來是 I/O，
	resources   map[string]io.Closer
	sharedCalls SharedCalls
  // 對(duì)資源map互斥訪問
	lock        sync.RWMutex
}

然后來看獲取資源的方法簽名：

func (manager *ResourceManager) GetResource(key, create func() (io.Closer, error)) (io.Closer, error)

// 獲取一個(gè)資源（有就直接獲取，沒有生成一個(gè)）
func (mr *ManagedResource) Take() interface{}
// 判斷這個(gè)資源是否不符合傳入的判斷要求，不符合則重置
func (mr *ManagedResource) MarkBroken(resource interface{})

1. ResourceManager 使用 SharedCalls 做防重復(fù)請(qǐng)求，并將資源緩存在內(nèi)部的 sourMap；另外傳入的 create func 和 IO 操作有關(guān)，常見用在網(wǎng)絡(luò)資源的緩存；

2. ManagedResource 緩存資源沒有 map 而是單一的 interface ，說明只有一份，但是它提供了 Take() 和傳入 generate()說明可以讓開發(fā)者自行更新 resource；

所以在用途上：

• ResourceManager：用在網(wǎng)絡(luò)資源的管理。如：數(shù)據(jù)庫連接管理；

• ManagedResource：用在一些變化資源，可以做資源前后對(duì)比，達(dá)到更新資源。如：token 管理和驗(yàn)證

RefResource

這個(gè)就和 GC 中引用計(jì)數(shù)類似：

• Use() -> ref++

• Clean() -> ref--; if ref == 0 -> ref clean

func (r *RefResource) Use() error {
  // 互斥訪問
	r.lock.Lock()
	defer r.lock.Unlock()
	// 清除標(biāo)記
	if r.cleaned {
		return ErrUseOfCleaned
	}
	// 引用 +1
	r.ref++
	return nil
}

SharedCalls

一句話形容：使用SharedCalls可以使得同時(shí)多個(gè)請(qǐng)求只需要發(fā)起一次拿結(jié)果的調(diào)用，其他請(qǐng)求"坐享其成"，這種設(shè)計(jì)有效減少了資源服務(wù)的并發(fā)壓力，可以有效防止緩存擊穿。

這個(gè)組件被反復(fù)應(yīng)用在其他組件中，上面說的 ResourceManager。

類似當(dāng)需要高頻并發(fā)訪問一個(gè)資源時(shí)，就可以使用 SharedCalls 緩存。

// 當(dāng)多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)使用Do方法請(qǐng)求資源時(shí)
func (g *sharedGroup) Do(key string, fn func() (interface{}, error)) (interface{}, error) {
  // 先申請(qǐng)加鎖
  g.lock.Lock()

  // 根據(jù)key，獲取對(duì)應(yīng)的call結(jié)果,并用變量c保存
  if c, ok := g.calls[key]; ok {
    // 拿到call以后，釋放鎖，此處call可能還沒有實(shí)際數(shù)據(jù)，只是一個(gè)空的內(nèi)存占位
    g.lock.Unlock()
    // 調(diào)用wg.Wait，判斷是否有其他goroutine正在申請(qǐng)資源，如果阻塞，說明有其他goroutine正在獲取資源
    c.wg.Wait()
    // 當(dāng)wg.Wait不再阻塞，表示資源獲取已經(jīng)結(jié)束，可以直接返回結(jié)果
    return c.val, c.err
  }

  // 沒有拿到結(jié)果，則調(diào)用makeCall方法去獲取資源，注意此處仍然是鎖住的，可以保證只有一個(gè)goroutine可以調(diào)用makecall
  c := g.makeCall(key, fn)
  // 返回調(diào)用結(jié)果
  return c.val, c.err
}

“更簡的并發(fā)代碼有哪些”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！

新聞標(biāo)題：更簡的并發(fā)代碼有哪些
當(dāng)前地址：http://jinyejixie.com/article40/ghoiho.html

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