论Go语言中goroutine的使用

go中的goroutine是go语言在语言级别支持并发的一种特性。初接触go的时候对go的goroutine的欢喜至极,实现并发简便到简直bt的地步。但是在项目过程中,越来越发现goroutine是一个很容易被大家滥用的东西。goroutine是一把双面刃。这里列举一下goroutine使用的几宗罪:

1 goroutine的指针传递是不安全的

非常符合逻辑的代码:

主routine开一个routine把request传递给saveRequestToRedis1,让它把请求储存到redis节点1中

同时开另一个routine把request传递给saveReuqestToRedis2,让它把请求储存到redis节点2中

然后主routine就进入循环(不结束进程)

问题现在来了,saveRequestToRedis1和saveReuqestToRedis2两个函数其实不是我写的,而是团队另一个人写的,我对其中的实现一无所知,也不想去仔细看内部的具体实现。但是根据函数名,我想当然地把request指针传递进入。

好了,实际上saveRequestToRedis1和saveRequestToRedis2 是这样实现的:

这样有什么问题?saveRequestToRedis1和saveReuqestToRedis2两个goroutine修改了同一个共享数据结构,但是由于routine的执行是无序的,因此我们无法保证request.ToUsers设置和redis.Save()是一个原子操作,这样就会出现实际存储redis的数据错误的bug。

好吧,你可以说这个saveRequestToRedis的函数实现的有问题,没有考虑到会是使用go routine调用。请再想一想,这个saveRequestToRedis的具体实现是没有任何问题的,它不应该考虑上层是怎么使用它的。那就是我的goroutine的使用有问题,主routine在开一个routine的时候并没有确认这个routine里面的任何一句代码有没有修改了主routine中的数据。对的,主routine确实需要考虑这个情况。但是按照这个思路,所以呢?主goroutine在启用go routine的时候需要阅读子routine中的每行代码来确定是否有修改共享数据??这在实际项目开发过程中是多么降低开发速度的一件事情啊!

go语言使用goroutine是想减轻并发的开发压力,却不曾想是在另一方面增加了开发压力。

上面说的那么多,就是想得出一个结论:

gorotine的指针传递是不安全的!!

如果上一个例子还不够隐蔽,这里还有一个例子:

2 goroutine增加了函数的危险系数

这点其实也是源自于上面一点。上文说,往一个go函数中传递指针是不安全的。那么换个角度想,你怎么能保证你要调用的函数在函数实现内部不会使用go呢?如果不去看函数体内部具体实现,是没有办法确定的。

例如我们将上面的典型例子稍微改改

我勒个去啊,里面起了一个goroutine,并修改了request指针指向的对象。这里就产生了错误了。好吧,如果在调用函数的时候,不看函数内部的具体实现,这个问题就无法避免。所以说呢?所以说,从最坏的思考角度出发,每个调用函数理论上来说都是不安全的!试想一下,这个调用函数如果不是自己开发组的人编写的,而是使用网络上的第三方开源代码...确实无法想象找出这个bug要花费多少时间。

3 goroutine的滥用陷阱

看一下这个例子:

神奇啊,go无处不在,好像眨眨眼就在哪里冒出来了。这就是go的滥用,到处都见到go,但是却不是很明确,哪里该用go?为什么用go?goroutine确实会有效率的提升么?

c语言的并发比go语言的并发复杂和繁琐地多,因此我们在使用之前会深思,考虑使用并发获得的好处和坏处。go呢?几乎不。

处理方法

下面说几个我处理这些问题的方法:

1 当启动一个goroutine的时候,如果一个函数必须要传递一个指针,但是函数层级很深,在无法保证安全的情况下,传递这个指针指向对象的一个克隆,而不是直接传递指针

其实从效率角度考虑这样确实会产生不必要的Clone的操作,耗费一定内存和CPU。但是在我看来,首先,为了安全性,这个尝试是值得的。其次,如果项目对效率确实有很高的要求,那么你不妨在开发阶段遵照这个原则使用clone,然后在项目优化阶段,作为一种优化手段,将不必要的Clone操作去掉。这样就能在保证安全的前提下做到最好的优化。

2 什么时候使用go的问题

有两种思维逻辑会想到使用goroutine:

1 业务逻辑需要并发

比如一个服务器,接收请求,阻塞式的方法是一个请求处理完成后,才开始第二个请求的处理。其实在设计的时候我们一定不会这么做,我们会在一开始就已经想到使用并发来处理这个场景,每个请求启动一个goroutine为它服务,这样就达到了并行的效果。这种goroutine直接按照思维的逻辑来使用goroutine

2 性能优化需要并发

一个场景是这样:需要给一批用户发送消息,正常逻辑会使用

for _, user := range users {
	sendMessage(user)

}

但是在考虑到性能问题的时候,我们就不会这样做,如果users的个数很大,比如有1000万个用户?我们就没必要将1000万个用户放在一个routine中运行处理,考虑将1000万用户分成1000份,每份开一个goroutine,一个goroutine分发1万个用户,这样在效率上会提升很多。这种是性能优化上对goroutine的需求

按照项目开发的流程角度来看。在项目开发阶段,第一种思路的代码实现会直接影响到后续的开发实现,因此在项目开发阶段应该马上实现。但是第二种,项目中是由很多小角落是可以使用goroutine进行优化的,但是如果在开发阶段对每个优化策略都考虑到,那一定会直接打乱你的开发思路,会让你的开发周期延长,而且很容易埋下潜在的不安全代码。因此第二种情况在开发阶段绝不应该直接使用goroutine,而该在项目优化阶段以优化的思路对项目进行重构。

总结

总结下,文章写了这么多,并不是想让你对goroutine的使用产生畏惧,而是想强调一个观点:

goroutine的使用应该是保守型的。

在你敲下go这两个字母之前请仔细思考是否应该使用goroutine这柄利刃。

原文发布于微信公众号 - Golang语言社区(Golangweb)

原文发表时间:2016-06-04

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