一个有意思的go routine案例

Golang 一个有意思的go routine案例

今天我们看一个有意思的go routine案例，从而了解golang中的sync包的waitgroup用法。

01

一个简单案例

我们写一个简单的for循环，循环体里面写上go routine，启动多个goroutine来打印循环变量i

func main() {
    for i := 0; i < 200; i++ {
        go fmt.Println("routine:", i)
        fmt.Println(i)
    }
}

上述案例可以得到下面输出：

...省略
21
22
routine: 0
routine: 3
routine: 1
routine: 13
23
24
...省略
198
199
routine: 189
routine: 198
routine: 188

...

由于输出了200个数字，太长了占满页面，结果的前后我省略了一部分。

上面的例子不难看出来：

1、因为go routine是协程，所以存在这个routine的先后顺序无法保证，可能后面的循环先输出。例如routine3出现在routine1的前面。

2、go routine的运行需要时间，循环到第22次的时候，routine0的结果才输出来。循环结束的时候，还有一些go routine没有执行完。

为了保证go routine全部执行完毕并输出，我们往往会使用sleep 函数阻塞主程序main，从而等待go routine运行。上面的程序会改成：

func main() {
    for i := 0; i < 200; i++ {
        go fmt.Println("routine:", i)
        fmt.Println(i)
    }
    time.Sleep(time.Second * 1)
}
...

上述程序非常简单，是一个简单循环，循环体中只有打印语句，没有其他的语句。

但是如果循环中的逻辑特别多的时候，我们应该sleep多久，才能保证所有的go routine执行完毕呢？？？答案是不确定。

02

利用channel

为了解决上述问题，我们引入了管道channel。channel默认是阻塞的。当数据被发送到channel时会发生阻塞，直到有其他go routine从该channel中读取数据。当从channel读取数据时，读取也会被阻塞，直到其他go routine将数据写入该channel。

func main(){
    c := make(chan bool, 200)
    for i := 0; i < 200; i++ {
        go func(i int) {
            fmt.Println(i)
            c <- true
        }(i)
    }

    for i := 0; i < 200; i++ {
        <-c
    }
}

上述代码中，我们利用管道天然的阻塞特性，先初始化一个channel，channel中传递bool类型的值，然后运行go routine，并在go routine结束的时候，将true塞入channel。

在第一个循环结束之后(并非go routine结束)，我们开始遍历这个channel，从channel中吐出来200个bool类型的值，如果不够200个，程序将天然阻塞，这就能够保证，所有的go routine都被执行完了。

channel的方法能够解决我们上述的time.sleep时间不确定的问题。

但是channel有一个缺点，就是比较耗费内存。假设我们的循环终止条件上限是10w或者100w，那么我们不得不申请同样大小的channel。

03

利用sync包工具sync.WaitGroup

除了channel之外，还可以使用sync.WaitGroup来解决这个问题。

WaitGroup 对象内部有一个计数器，最初从0开始，它有三个方法：Add(), Done(), Wait() 用来控制计数器的数量。其中：

Add(n) 把计数器设置为n ，

Done() 每次把计数器执行减一操作 ，

wait() 会阻塞代码的运行，直到计数器的值减为0。

func main() {
    wg := sync.WaitGroup{}
    wg.Add(200)
    for i := 0; i < 200; i++ {
        go func(i int) {
            fmt.Println(i)
            wg.Done()
        }(i)
    }
    wg.Wait()
} 

我们遵照上面的描述，先设置计数器为200，然后go func中执行Done，对计数器进行减一操作，然后最后利用wait函数，捕获计数器的值为0的时候，结束程序。

相比较而言，sync.WaitGroup工具会更加轻量。