在 Go 語言中管理 Concurrency 的三種方式
相信大家踏入 Go 語言的世界，肯定是被強大的并發(Concurrency)所吸引，Go 語言用最簡單的關鍵字go就可以將任務丟到后臺處理，但是開發者怎么有效率的控制并發，這是入門 Go 語言必學的技能，本章會介紹幾種方式來帶大家認識并發，而這三種方式分別對應到三個不同的名詞：WaitGroup，Channel，及 Context。下面用簡單的范例帶大家了解。
WaitGroup
先來了解有什么情境需要使用到 WaitGroup，假設您有兩臺機器需要同時上傳最新的代碼，兩臺機器分別上傳完成后，才能執行最后的重啟步驟。就像是把一個工作同時拆成好幾份同時一起做，可以減少時間，但是最后需要等到全部做完，才能執行下一步，這時候就需要用到 WaitGroup 才能做到。
- package main
- import (
- "fmt"
- "sync"
- )
- func main() {
- var wg sync.WaitGroup
- i := 0
- wg.Add(3) //task count wait to do
- go func() {
- defer wg.Done() // finish task1
- fmt.Println("goroutine 1 done")
- i++
- }()
- go func() {
- defer wg.Done() // finish task2
- fmt.Println("goroutine 2 done")
- i++
- }()
- go func() {
- defer wg.Done() // finish task3
- fmt.Println("goroutine 3 done")
- i++
- }()
- wg.Wait() // wait for tasks to be done
- fmt.Println("all goroutine done")
- fmt.Println(i)
- }
Channel
另外一種實際的案例就是，我們需要主動通知一個 Goroutine 進行停止的動作。換句話說，當 App 啟動時，會在后臺跑一些監控程序，而當整個 App 需要停止前，需要發個 Notification 給后臺的監控程序，將其先停止，這時候就需要用到 Channel 來通知?？聪孪旅孢@個例子：
- package main
- import (
- "fmt"
- "time"
- )
- func main() {
- exit := make(chan bool)
- go func() {
- for {
- select {
- case <-exit:
- fmt.Println("Exit")
- return
- case <-time.After(2 * time.Second):
- fmt.Println("Monitoring")
- }
- }
- }()
- time.Sleep(5 * time.Second)
- fmt.Println("Notify Exit")
- exit <- true //keep main goroutine alive
- time.Sleep(5 * time.Second)
- }
上面的例子可以發現，用了一個 Gogourtine 和 Channel 來控制。可以想像當后臺有無數個 Goroutine 的時候，我們就需要用多個 Channel 才能進行控制，也許 Goroutine 內又會產生 Goroutine，開發者這時候就會發現已經無法單純使用 Channel 來控制多個 Goroutine 了。這時候解決方式會是傳遞 Context。
Context
大家可以想像，今天有一個后臺任務 A，A 任務又產生了 B 任務，B 任務又產生了 C 任務，也就是可以按照此模式一直產生下去，假設中途我們需要停止 A 任務，而 A 又必須告訴 B 及 C 要一起停止，這時候通過 context 方式是最快的了。
- package main
- import (
- "context"
- "fmt"
- "time"
- )
- func foo(ctx context.Context, name string) {
- go bar(ctx, name) // A calls B
- for {
- select {
- case <-ctx.Done():
- fmt.Println(name, "A Exit")
- return
- case <-time.After(1 * time.Second):
- fmt.Println(name, "A do something")
- }
- }
- }
- func bar(ctx context.Context, name string) {
- for {
- select {
- case <-ctx.Done():
- fmt.Println(name, "B Exit")
- return
- case <-time.After(2 * time.Second):
- fmt.Println(name, "B do something")
- }
- }
- }
- func main() {
- ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
- go foo(ctx, "FooBar")
- fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
- time.Sleep(5 * time.Second)
- cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal time.Sleep(3 * time.Second)
- time.Sleep(3 * time.Second)
- }
- package main
- import (
- "context"
- "fmt"
- "time"
- )
- func foo(ctx context.Context, name string) {
- go bar(ctx, name) // A calls B
- for {
- select {
- case <-ctx.Done():
- fmt.Println(name, "A Exit")
- return
- case <-time.After(1 * time.Second):
- fmt.Println(name, "A do something")
- }
- }
- }
- func bar(ctx context.Context, name string) {
- for {
- select {
- case <-ctx.Done():
- fmt.Println(name, "B Exit")
- return
- case <-time.After(2 * time.Second):
- fmt.Println(name, "B do something")
- }
- }
- }
- func main() {
- ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
- go foo(ctx, "FooBar")
- fmt.Println("client release connection, need to notify A, B exit")
- time.Sleep(5 * time.Second)
- cancel() //mock client exit, and pass the signal, ctx.Done() gets the signal time.Sleep(3 * time.Second)
- time.Sleep(3 * time.Second)
- }
大家可以把 context 想成是一個 controller，可以隨時控制不確定個數的 Goroutine，由上往下，只要宣告context.WithCancel后，再任意時間點都可以通過cancel()來停止整個后臺服務。實際案例會用在當 App 需要重新啟動時，要先通知全部 goroutine 停止，正常停止后，才會重新啟動 App。
總結
根據不同的情境跟狀況來選擇不同的方式，做一個總結：
- WaitGroup：需要將單一個工作分解成多個子任務，等到全部完成后，才能進行下一步，這時候用 WaitGroup 最適合了
- Channel + Select：Channel 只能用在比較單純的 Goroutine 情況下，如果要管理多個 Goroutine，建議還是 走 context 會比較適合
- Context：如果您想一次控制全部的 Goroutine，相信用 context 會是最適合不過的。
