Go学习笔记 -- 控制协程执行顺序
创始人
2024-04-07 12:48:00
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       在 Go 里面的协程执行实际上默认是没有严格的先后顺序的。由于 Go 语言 GPM 模型的设计理念,真正执行实际工作的实际上是 GPM 中的 M(machine) 执行器,而我们的协程任务 G(goroutine) 协程需要被 P(produce) 关联到某个 M 上才能被执行。而每一个 P 都有一个私有队列,除此之外所有的 P 还共用一个公共队列。因此当我们创建了一个协程之后,并不是立即执行,而是进入队列等待被分配,且不同队列之间没有顺序关系可言。

       但是在有些时候,我们并不是希望所有的协程都随机执行,所以我们需要想办法控制协程的执行顺序,这里整理了几种控制协程执行顺序的方法。

文章目录

    • 循环控制
    • 通道控制
    • 互斥锁 async.Mutex

循环控制

思路就是我们要给每一个子协程设置一个序号,当前一个序号的协程执行完之后,才能执行下一个。
所以我们需要一个公共变量去记录当前可以执行的协程的序号,同时这个变量必须是线程安全的,以确保对于每个协程的每一次读写操作都是正确的。
首先循环等待合适的时机:
这个函数会不断循环获取一个 count 值,当 count 的值和参中的 i 相同时,他就会进入执行参数 fn 代表的函数,并且将 count 的值 +1
否则它将等待一纳秒然后重复以上步骤。

var count uint32func sequence(i uint32, fn func()) {for {//使用原子操作if n := atomic.LoadUint32(&count); n == i {fn()atomic.AddUint32(&count, 1)break}time.Sleep(time.Nanosecond)}
}

然后用 sequence 来控制协程顺序:
我们将要执行的逻辑放在函数 fn 中,并放在 sequence 函数中执行,由函数 sequence 去确保写成的执行顺序。
最后 sequence(times, func() {}) 是为了让主协程最后退出,当然我们可一个使用通道 chan 去实现(可以参考上一篇)。

func main() {var times uint32 = 5for i := uint32(0); i < times; i++ {go func(i uint32) {fn := func() {fmt.Printf("this i is %v\n", i)}sequence(i, fn)}(i)}//让主协程等待最后执行sequence(times, func() {})
}

执行结果:

this i is 0
this i is 1
this i is 2
this i is 3
this i is 4

通道控制

原理就是,前后协程之间通过通道去相互限制,后一个协程尝试去获取一个通道里面的值,当通道中没有值时,就会一直阻塞。
而前一个协程则负责关闭通道,或向通道中发送值,当前一个协程完成了这个操作,后一个协程才可以结束阻塞,继续执行。

func main() {c1 := make(chan struct{})c2 := make(chan struct{})c3 := make(chan struct{})go func() {//协程一 不受限制 直接执行 执行结束后关闭通道一fmt.Println("this value is 0")close(c1)}()go func() {//协程二 需要从通道一中接收值 ,或者通道关闭时,获取到接收失败的结果,否则一直阻塞//执行结束后关闭通道二<-c1fmt.Println("this value is 1")close(c2)}()go func() {//协程三 需要从通道二中接收值 ,或者通道关闭时,获取到接收失败的结果,否则一直阻塞//执行结束后关闭通道三<-c2fmt.Println("this value is 2")close(c3)}()//主协程 需要从通道三中接收值 ,或者通道关闭时,获取到接收失败的结果,否则一直阻塞<-c3
}

执行结果

this value is 0
this value is 1
this value is 2

互斥锁 async.Mutex

直接上代码

func main() {times := 5//创建一个互斥锁数组 多一个给主协程用var cc = make([]*sync.Mutex, times+1)//往数组中塞入互斥锁,默认直接加锁for i := 0; i < len(cc); i++ {m := &sync.Mutex{}m.Lock()cc[i] = m}for i := 0; i < times; i++ {//创建子协程go func(index int) {//子协程尝试为数组中对应 index 位置的锁加锁,获取不到锁就等待//因为初始化的这些互斥锁默认就已经被锁住了,所以这里创建的子协程都会被阻塞//一旦获取到锁,就执行逻辑,最后将当前index的锁和index+1的锁释放,这样正在等待 index +1 位置的锁的子协程就可以继续执行了cc[index].Lock()fmt.Printf("this value is %d \n", index)cc[index].Unlock()cc[index+1].Unlock()}(i)}//将index 为 0 位置的锁解锁,让第一个子协程可以继续执行cc[0].Unlock()//为 index 为 times 的锁加锁,只有当最后一个子协程执行完毕后,这个锁才会解锁,主协程才能继续向下走cc[times].Lock()cc[times].Unlock()
}

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