在介绍通道的时候,如果启用了多个子协程,我们是这样实现主协程等待子协程执行完毕并退出的:声明一个和子协程数量一致的通道数组,然后为每个子协程分配一个通道元素,在子协程执行完毕时向对应的通道发送数据;然后在主协程中,我们依次读取这些通道接收子协程发送的数据,只有所有通道都接收到数据才会退出主协程。
代码看起来是这样的:
代码语言:javascript复制chs := make([]chan int, 10)for i := 0; i < 10; i { chs[i] = make(chan int) go add(1, i, chs[i])}for _, ch := range chs { <- ch}
我总感觉这样的实现有点蹩脚,不够优雅,不知道你有没有同感,那有没有更好的实现呢?这就要引入我们今天要讨论的主题:sync 包提供的 sync.WaitGroup
类型。
sync.WaitGroup 类型
sync.WaitGroup
类型是开箱即用的,也是并发安全的。该类型提供了以下三个方法:
Add
:WaitGroup
类型有一个计数器,默认值是0,我们可以通过Add
方法来增加这个计数器的值,通常我们可以通过个方法来标记需要等待的子协程数量;Done
:当某个子协程执行完毕后,可以通过Done
方法标记已完成,该方法会将所属WaitGroup
类型实例计数器值减一,通常可以通过defer
语言来调用它;Wait
:Wait
方法的作用是阻塞当前协程,直到对应WaitGroup
类型实例的计数器值归零,如果在该方法被调用的时候,对应计数器的值已经是 0,那么它将不会做任何事情。
至此,你可能已经看出来了,我们完全可以组合使用 sync.WaitGroup
类型提供的方法来替代之前通道中等待子协程执行完毕的实现方法,对应代码如下:
package main
import ( "fmt" "sync")
func add_num(a, b int, deferFunc func()) { defer func() { deferFunc() }() c := a b fmt.Printf("%d %d = %dn", a, b, c)}
func main() { var wg sync.WaitGroup wg.Add(10) for i := 0; i < 10; i { go add_num(i, 1, wg.Done) } wg.Wait()}
看起来代码简洁多了,我们首先在主协程中声明了一个 sync.WaitGroup
类型的 wg
变量,然后调用 Add
方法设置等待子协程数为 10,然后循环启动子协程,并将 wg.Done
作为 defer
函数传递过去,最后,我们通过 wg.Wait()
等到 sync.WaitGroup
计数器值为 0 时退出程序。
上述代码打印结果和之前通过通道实现的结果是一致的:
以上就是 sync.WaitGroup
类型的典型使用场景,通过它我们可以轻松实现一主多子的协程协作。需要注意的是,该类型计数器不能小于0,否则会抛出如下 panic:
panic: sync: negative WaitGroup counter
sync.Once 类型
与 sync.WaitGroup
类型类似,sync.Once
类型也是开箱即用和并发安全的,其主要用途是保证指定函数代码只执行一次,类似于单例模式,常用于应用启动时的一些全局初始化操作。它只提供了一个 Do
方法,该方法只接受一个参数,且这个参数的类型必须是 func()
,即无参数无返回值的函数类型。
在具体实现时,sync.Once
还提供了一个 uint32
类型的 done
字段,它的作用是记录 Do 传入函数被调用次数,显然,其对应的值只能是 0 和 1,之所以设置为 uint32
类型,是为了保证操作的原子性,回想下我们上篇教程中介绍的原子函数,再结合 Do
方法底层实现源码,即可知晓原因,这里不深入探讨了:
func (o *Once) Do(f func()) { if atomic.LoadUint32(&o.done) == 1 { return } // Slow-path. o.m.Lock() defer o.m.Unlock() if o.done == 0 { defer atomic.StoreUint32(&o.done, 1) f() }}
如果 done
字段的值已经是 1 了(通过 atomic.LoadUint32()
原子加载),表示该函数已经调用过,否则的话会调用 sync.Once
提供的互斥锁阻塞其它代码对该类型的访问,然后通过原子操作将 done
的值设置为 1,并调用传入函数。
下面我们通过一个简单的示例来演示 sync.Once
类型的使用:
package main
import ( "fmt" "sync" "time")
func dosomething(o *sync.Once) { fmt.Println("Start:") o.Do(func() { fmt.Println("Do Something...") }) fmt.Println("Finished.")}
func main() { o := &sync.Once{} go dosomething(o) go dosomething(o) time.Sleep(time.Second * 1)}
上述代码的运行结果是:
显然,传入 sync.Once.Do
方法的函数只会被执行一次。