Go WaitGroup及Cond底层实现原理
来源:脚本之家
时间:2022-12-29 14:10:16 241浏览 收藏
怎么入门Golang编程?需要学习哪些知识点?这是新手们刚接触编程时常见的问题;下面golang学习网就来给大家整理分享一些知识点,希望能够给初学者一些帮助。本篇文章就来介绍《Go WaitGroup及Cond底层实现原理》,涉及到WaitGroup、底层原理、Cond,有需要的可以收藏一下
WaitGroup
概念
Go
标准库提供了WaitGroup
原语, 可以用它来等待一批 Goroutine 结束
底层数据结构
// A WaitGroup must not be copied after first use. type WaitGroup struct { noCopy noCopy state1 [3]uint32 }
其中 noCopy
是 golang 源码中检测禁止拷贝的技术。如果程序中有 WaitGroup 的赋值行为,使用 go vet
检查程序时,就会发现有报错。但需要注意的是,noCopy 不会影响程序正常的编译和运行。
state1
主要是存储着状态和信号量,状态维护了 2 个计数器,一个是请求计数器counter ,另外一个是等待计数器waiter(已调用 WaitGroup.Wait
的 goroutine 的个数)
当数组的首地址是处于一个8
字节对齐的位置上时,那么就将这个数组的前8
个字节作为64
位值使用表示状态,后4
个字节作为32
位值表示信号量(semaphore
);同理如果首地址没有处于8
字节对齐的位置上时,那么就将前4
个字节作为semaphore
,后8
个字节作为64
位数值。
使用方法
在WaitGroup里主要有3个方法:
WaitGroup.Add()
:可以添加或减少请求的goroutine数量,Add(n)
将会导致 counter += n
WaitGroup.Done()
:相当于Add(-1),Done()
将导致 counter -=1
,请求计数器counter为0 时通过信号量调用runtime_Semrelease
唤醒waiter线程
WaitGroup.Wait()
:会将 waiter++
,同时通过信号量调用 runtime_Semacquire(semap)
阻塞当前 goroutine
func main() { var wg sync.WaitGroup for i := 1; iCond
概念
Go
标准库提供了Cond
原语,可以让 Goroutine 在满足特定条件时被阻塞和唤醒底层数据结构
type Cond struct { noCopy noCopy // L is held while observing or changing the condition L Locker notify notifyList checker copyChecker } type notifyList struct { wait uint32 notify uint32 lock uintptr // key field of the mutex head unsafe.Pointer tail unsafe.Pointer }主要有
4
个字段:
nocopy
: golang 源码中检测禁止拷贝的技术。如果程序中有 WaitGroup 的赋值行为,使用go vet
检查程序时,就会发现有报错,但需要注意的是,noCopy 不会影响程序正常的编译和运行
checker
:用于禁止运行期间发生拷贝,双重检查(Double check
)
L
:可以传入一个读写锁或互斥锁,当修改条件或者调用Wait
方法时需要加锁
notify
:通知链表,调用Wait()
方法的Goroutine
会放到这个链表中,从这里获取需被唤醒的Goroutine列表使用方法
在Cond里主要有3个方法:
sync.NewCond(l Locker)
: 新建一个 sync.Cond 变量,注意该函数需要一个 Locker 作为必填参数,这是因为在cond.Wait()
中底层会涉及到 Locker 的锁操作Cond.Wait()
: 阻塞等待被唤醒,调用Wait函数前需要先加锁;并且由于Wait函数被唤醒时存在虚假唤醒等情况,导致唤醒后发现,条件依旧不成立,因此需要使用 for 语句来循环地进行等待,直到条件成立为止Cond.Signal()
: 只唤醒一个最先 Wait 的 goroutine,可以不用加锁Cond.Broadcast()
: 唤醒所有Wait的goroutine,可以不用加锁
package main import ( "fmt" "sync" "sync/atomic" "time" ) var status int64 func main() { c := sync.NewCond(&sync.Mutex{}) for i := 0; i < 10; i++ { go listen(c) } go broadcast(c) time.Sleep(1 * time.Second) } func broadcast(c *sync.Cond) { // 原子操作 atomic.StoreInt64(&status, 1) c.Broadcast() } func listen(c *sync.Cond) { c.L.Lock() for atomic.LoadInt64(&status) != 1 { c.Wait() // Wait 内部会先调用 c.L.Unlock(),来先释放锁,如果调用方不先加锁的话,会报错 } fmt.Println("listen") c.L.Unlock() }
文中关于golang的知识介绍,希望对你的学习有所帮助!若是受益匪浅,那就动动鼠标收藏这篇《Go WaitGroup及Cond底层实现原理》文章吧,也可关注golang学习网公众号了解相关技术文章。
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