Go中groutine通信与context控制实例详解

需求背景:

项目中需要定期执行任务a来做一些辅助的工作，a的执行需要在超时时间内完成，如果本次执行超时了，那就不对本次的执行结果进行处理（即放弃这次执行）。同时a又依赖b，c两个子任务的执行结果。b, c之间相互独立，可以并行的执行。但无论b,c哪一个执行失败或超时都会导致本次任务执行失败。

groutine的并发控制：

go中对于groutine的并发控制有三种解决方案：

• 通过channel控制。

  父groutine中声明无buffer的chan切片，向要开启的子groutine中传入切片中的一个chan

  子groutine执行完成后向这个chan中写入数据(可以是和父groutine通信的也可以不是)

  父groutine遍历所有chan并执行 <-chan 操作, 利用无buffer的channel只有读写同时准备好才能执行的特性进行控

• waitgroup控制。

  通过sync.waitgroup, 每开启一个子groutine就执行 wg.add(1), 子groutine内部执行wg.done(), 父groutine通过wg.wait()等待所有子协程

• context控制。

  waitgroup和context应该是go中较为常用的两种并发控制。相较而言，context对于派生groutine有更强大的控制力，可以控制多级树状分布的groutine。

  当然waitgroup的子groutine也可以再开启新的waitgroup并且等待多个孙groutine, 但是不如context的控制更加方便.

context:

context包提供了四个方法创建不同类型的context

• witchcancel()
• withdeadline()
• withtimeout()
• withvalue()

withvalue()主要用于通过context传递一些上下文消息，不在本次讨论中。withtimeout和withdeadline几乎是一致的。但无论哪种，控制groutine都需要使用ctx.done()方法. done() 方法返回一个 "只读"的chan <-chan struct{}, 需要编写代码监听这个chan，一旦收到它的消息就说明这个context应当结束了，无论是到达了超时时间还是在某个地方主动cancel()了方法。

看看代码:

var ch1 chan int
var ch2 chan int
<br>// 任务a， 通过最外层的for来控制定期执行
func testme(t *testing.t) {
    ch1 = make(chan int, 0)
    ch2 = make(chan int, 0)
    count := 0
    for {
        count ++
        ctx, cancel := context.withtimeout(context.background(), time.second * 2)<br>                // 任务a的逻辑部分，开启子任务b, c。<br>                // b,c通过ch1，ch2和a通信。<br>                // 同时监听ctx.done，如果超时了立即结束本次任务不继续执行
        go func(ctx context.context) {
            go g1(ctx, count)
            go g2(ctx, count)
            v1, v2 := -1, -1
            for v1 == -1 || v2 == -1 {
                select {
                case <- ctx.done():
                    cancel()
                    fmt.println("父级2超时退出，当前count值为", count, "当前时间：", time.now())
                    return
                case v1 = <- ch1:
                case v2 = <- ch2:
                }
            }
            fmt.println("正常执行完成退出, 开启下次循环，当前count值为：", count, "当前 v1: ", v1, "当前 v2: ", v2)
        }(ctx)<br>                // 任务a监控ctx是否到达timeout，timeout就终止本次执行
        select {
        case <- ctx.done():
            fmt.println("父级1超时退出，当前count值为", count, "当前时间：", time.now())
        }
        time.sleep(time.second * 3)
    }
}
<br>// 改进后的任务b，即使计算出了结果，也不会再向ch1写数据了，不会造成脏数据
func g1 (ctx context.context, num int) {
    fmt.println("g1 num", num, "time", time.now())
    select {
    case <-ctx.done():
        fmt.println("子级 g1关闭, 不向channel中写数据")
        return
    default:
        ch1 <- num
    }
}
<br>// 改进前的任务c
func g2 (ctx context.context, num int) {
    fmt.println("g2 num", num, "time", time.now())
    ch2 <- num

基于上述代码，子任务b, c的处理其实有一次较大的变动。一开始b,c都是类似于子任务c，即g2的这种写法。

这种写法在执行完成后就把自身的结果交给channel， 父groutine通过channel来读取数据，正常情况下也能工作。但异常情况下，如子任务b执行完成，子任务c(即g2)因为网络通信等原因执行了5s(超过context的最大时长), 就会出现比较严重的问题。到达超时时间后，a检测到了超时就自动结束了本次任务，但g2还在执行过程中。g2执行完成后向ch2写数据阻塞了(因为a已关闭，没有读取ch2的groutine)。下一个循环中a再次开启读取ch1与ch2, 实际上读取ch1是当次的结果，ch2是上次任务中g2返回的结果，导致两处依赖的数据源不一致。

模拟上述情况，将g2做了一些改动如下:

// 在第3次任务重等待3s, 使得它超时<br>func g2 (ctx context.context, num int) {
    if num == 3 {
        time.sleep(time.second * 3)
    }
    fmt.println("g2 num", num, "time", time.now())
    ch2 <- num
}

实际上，如果想要通过context控制groutine, 一定要监控done()方法。如g1所示。相同情况下a超时退出，c仍在执行。c执行完成后先检测context是否已退出，如果已退出就不再向ch2中写入本次的数据了。(抛砖引玉了，也可能有更好的写法，希望大佬不吝赐教)

将g2改成和g1类似的写法后测试结果如下：

func g2 (ctx context.context, num int) {
    if num == 3 {
        time.sleep(time.second * 10)
        fmt.println("这次g2 超时，应当g1, g2都不返回")
    }
    fmt.println("g2 num", num, "time", time.now())
    select {
    case <-ctx.done():
        fmt.println("子级 g2关闭, 不向channel中写数据")
        return
    default:
        ch2 <- num
    }
}

总结

到此这篇关于go中groutine通信与context控制的文章就介绍到这了,更多相关go groutine通信与context控制内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！