Golang的协程池设计

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使用Go语言实现并发的协程调度池阉割版，本文主要介绍协程池的基本设计思路，目的为深入浅出快速了解协程池工作原理，与真实的企业协程池还有很大差距，本文仅供学习参考。

一、何为并发，Go又是如何实现并发？

gopool1.jpeg

gopool2.jpeg

并行的好处：

同一时刻可以处理多个事务

更加节省时间，效率更高

具有并行处理能力的程序我们称之为“并发程序”

并发程序的处理能力优势体现在哪里？

goPool3.jpeg

二、Go语言如何实现并发？

package mainimport "fmt"
import "time"func go_worker(name string) {for i := 0; i < 10; i++ {fmt.Println("我是一个go协程, 我的名字是 ", name, "----")time.Sleep(1 * time.Second)}fmt.Println(name, " 执行完毕!")
}func main() {go go_worker("小黑")  //创建一个goroutine协程去执行 go_worker("小黑")go go_worker("小白")  //创建一个goroutine协程去执行 go_worker("小白")//防止main函数执行完毕,程序退出for {time.Sleep(1 * time.Second)}
}

那么多个goroutine之前如何通信呢？

package mainimport "fmt"func worker(c chan int) {//从channel中去读数据num := <-cfmt.Println("foo recv channel ", num)
}func main() {//创建一个channelc := make(chan int)go worker(c)//main协程 向一个channel中写数据c <- 1fmt.Println("send 1 -> channel over")
}

三、协程池的设计思路

为什么需要协程池？

虽然go语言在调度Goroutine已经优化的非常完成，并且Goroutine作为轻量级执行流程，也不需要CPU调度器的切换，我们一般在使用的时候，如果想处理一个分支流程，直接go一下即可。

但是，如果无休止的开辟Goroutine依然会出现高频率的调度Groutine，那么依然会浪费很多上下文切换的资源，导致做无用功。所以设计一个Goroutine池限制Goroutine的开辟个数在大型并发场景还是必要的。

四、快速实现并发协程通讯池

gopool4.jpeg

package mainimport ("fmt""time"
)/* 有关Task任务相关定义及操作 */
//定义任务Task类型,每一个任务Task都可以抽象成一个函数
type Task struct {f func() error //一个无参的函数类型
}//通过NewTask来创建一个Task
func NewTask(f func() error) *Task {t := Task{f: f,}return &t
}//执行Task任务的方法
func (t *Task) Execute() {t.f() //调用任务所绑定的函数
}/* 有关协程池的定义及操作 */
//定义池类型
type Pool struct {//对外接收Task的入口EntryChannel chan *Task//协程池最大worker数量,限定Goroutine的个数worker_num int//协程池内部的任务就绪队列JobsChannel chan *Task
}//创建一个协程池
func NewPool(cap int) *Pool {p := Pool{EntryChannel: make(chan *Task),worker_num:   cap,JobsChannel:  make(chan *Task),}return &p
}//协程池创建一个worker并且开始工作
func (p *Pool) worker(work_ID int) {//worker不断的从JobsChannel内部任务队列中拿任务for task := range p.JobsChannel {//如果拿到任务,则执行task任务task.Execute()fmt.Println("worker ID ", work_ID, " 执行完毕任务")}
}//让协程池Pool开始工作
func (p *Pool) Run() {//1,首先根据协程池的worker数量限定,开启固定数量的Worker,//  每一个Worker用一个Goroutine承载for i := 0; i < p.worker_num; i++ {go p.worker(i)}//2, 从EntryChannel协程池入口取外界传递过来的任务//   并且将任务送进JobsChannel中for task := range p.EntryChannel {p.JobsChannel <- task}//3, 执行完毕需要关闭JobsChannelclose(p.JobsChannel)//4, 执行完毕需要关闭EntryChannelclose(p.EntryChannel)
}//主函数
func main() {//创建一个Taskt := NewTask(func() error {fmt.Println(time.Now())return nil})//创建一个协程池,最大开启3个协程workerp := NewPool(3)//开一个协程 不断的向 Pool 输送打印一条时间的task任务go func() {for {p.EntryChannel <- t}}()//启动协程池pp.Run()}

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四、快速实现并发协程通讯池

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