Go中sync?包Cond使用場景分析
背景
編寫代碼過程中, 通常有主協(xié)程和多個子協(xié)程進行協(xié)作的過程,比如通過 WaitGroup 可以實現(xiàn)當所有子協(xié)程完成之后, 主協(xié)程再繼續(xù)執(zhí)行, 具體可參考:Go 中goroutine和WaitGroup的使用
如上的場景是主協(xié)程等待子協(xié)程達到某個狀態(tài)再繼續(xù)運行。 但是反過來怎么操作呢,要求一組子協(xié)程等待主協(xié)達到某個狀態(tài)時才繼續(xù)運行。這個時候就需要用到 Cond 了
Cond 簡介
Cond 是和某個條件相關,在條件還沒有滿足的時候,所有等待這個條件的協(xié)程都會被阻塞住,只有這個條件滿足的時候,等待的協(xié)程才可能繼續(xù)進行下去。
Cond 在初始化的時候,需要關聯(lián)一個 Locker 接口的實例,一般會使用 Mutex 或者 RWMutex。
Cond 關聯(lián)的 Locker 實例可以通過 c.L 訪問,它內部維護著一個先入先出的等待隊列。
Cond 分別有三個方法
- Wait
會把當前協(xié)程放入Cond的等待隊列中并阻塞,直到被Signal或者Broadcast方法從等待隊列中移除并喚醒,用于子協(xié)程阻塞。
- Signal
主協(xié)程喚醒等待隊列中的一個子協(xié)程,先喚醒最先阻塞的子協(xié)程,被喚醒的子協(xié)程繼續(xù)執(zhí)行。
- Broadcast
主協(xié)程喚醒等待隊列中的全部協(xié)程,所有子協(xié)程繼續(xù)執(zhí)行。
注意:調用Signal和Broadcast方法,不強求持有c.L的鎖,調用Wait方法是必須要持有c.L的鎖。
使用示例
Signal的使用場景
大家都去醫(yī)院先排隊,然后等待叫號,先排隊的先叫號。這次模擬有5個病人,分別先排隊。 然后護士根據(jù)排隊先后來叫號;
具體場景是,5個病人在三秒中之內分別排號,護士今天要叫5個號,一秒叫一個,叫完5個號就結束了
代碼如下:
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"sync"
"time"
)
func main() {
c := sync.NewCond(&sync.Mutex{})
num := 0
// 當前叫號是幾號
hand_num := 0
for i := 0; i < 5; i++ {
go func(i int) {
// 分別在不同時間排隊
time.Sleep(time.Second * time.Duration(rand.Int63n(10)))
c.L.Lock()
num++
// 當前取得號。
cur := num
fmt.Printf("%s %d 號病人取到了 %d 號\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i, cur)
// 取到號了,等待叫號
c.Wait()
fmt.Printf("%s %d 號病人排隊號是 %d 號,被叫號了\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i, cur)
hand_num = cur
c.L.Unlock()
}(i)
}
// 都叫號了
for hand_num != 5 {
// 叫號
c.Signal()
time.Sleep(time.Second * 1)
}
time.Sleep(time.Second * 10)
}
執(zhí)行結果如下

結果表明,5個病人,分別在三秒鐘內先后取號, 然后護士每過一秒鐘按照排隊的先后順序叫一個號(叫號的過程依然有病人取號),先取號的被先叫號。
此場景中,5個病人相當于5個協(xié)程, 主協(xié)程反復使用Signal() 按照順序一個個喚醒阻塞的子協(xié)程。
Broadcast的使用場景
場景為如下: 運動員跑步比賽,要求8秒內全部運動員準備好,然后等待教練發(fā)令, 教練10秒后發(fā)令,所有運動員在發(fā)令后開始跑。
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"sync"
"time"
)
func main() {
c := sync.NewCond(&sync.Mutex{})
for i := 0; i < 10; i++ {
go func(i int) {
// 隨機一個8秒內的準備時間
time.Sleep(time.Second * time.Duration(rand.Int63n(8)))
fmt.Printf("%s 運動員%d已準備就緒\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i)
c.L.Lock()
// 準備完畢,等待教練發(fā)令
c.Wait()
c.L.Unlock()
fmt.Printf("%s 運動員%d開跑\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), i)
}(i)
}
// 主協(xié)程等待10秒后發(fā)令
time.Sleep(time.Second * 10)
fmt.Printf("%s 教練發(fā)令。\n", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
// 教練發(fā)令。通知所有運動員開始跑步, 即喚起之前 wait()的所有協(xié)程
c.Broadcast()
// 等待跑步
time.Sleep(time.Second * 5)
}
執(zhí)行結果如下:

如結果所示, 10個運動員在8秒內分別準備好,等待教練發(fā)令后,同時開跑。
此場景中,10個運動員相當于10個協(xié)程, 同時等待主協(xié)程的命令,使用Broadcast() 喚醒所有阻塞的子協(xié)程。
注意事項
使用 Cond,最容易踩的坑就是調用 Wait() 方法之前,調用者沒有持有鎖或沒有檢查輔助條件。
在如上示例代碼中,假如把調用 Wait() 方法前后的加鎖和釋放鎖的代碼注釋掉,運行代碼會導致程序 panic。原因是調用 Wait 方法,會先把調用者放入等待隊列中,然后釋放鎖。此時如果在未持有鎖時調用釋放鎖的方法,就會導致程序 panic。
到此這篇關于Go中sync 包的 Cond 使用的文章就介紹到這了,更多相關go sync包cond使用內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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