Go并发,虽然官方推荐 channel,但到底是channel还是锁?

来,问自己个问题:面对并发问题,是用channel解决,还是用Mutex解决?
如果自己心里还没有清晰的答案,那就读下这篇文章,你会了解到:

  • 使用channel解决并发问题的核心思路和示例
  • channel擅长解决什么样的并发问题,Mutex擅长解决什么样的并发问题
  • 一个并发问题该怎么入手解解决
  • 一个重要的plus思维
前戏前面很多篇的文章都在围绕channel介绍,而只有前一篇sync的文章介绍到了Mutex,不是我偏心,而是channel在Golang是first class级别的,设计在语言特性中的,而Mutex只是一个包中的 。这就注定了一个是主角,一个是配角 。
并且Golang还有一个并发座右铭,在《Effective Go》的channel介绍中写到:
Share memory by communicating, don’t communicate by sharing memory.通过通信共享内存,而不是通过共享内存而通信 。
Golang以如此明显的方式告诉我们:面对并发问题,你首先想到的应该是channel,因为channel是线程安全的并且不会有数据冲突,比锁好用多了 。
既生瑜,何生亮 。既然有channel了,为啥还提供sync.Mutex呢?
主角不是万能的,他也需要配角 。在Golang里,channel也不是万能的,这是由channel的特性和局限造成的 。
下面就给大家介绍channel的特点、核心方法和缺点 。
channel解决并发问题的思路和示例channel的核心是数据流动,关注到并发问题中的数据流动,把流动的数据放到channel中,就能使用channel解决这个并发问题 。这个思路是从Go语言的核心开发者的演讲中学来的,然而视频我已经找不到了,不然直接共享给大家,他提到了Golang并发的核心实践的4个点:
DataFlow -> Drawing -> Pipieline -> Exiting
 
DataFlow指数据流动,Drawing指把数据流动画出来,Pipeline指的是流水线,Exit指协程的退出 。DataFlow + Drawing就是我提到到channel解决并发问题的思路,Pipeline和Exit是具体的实践模式,Pipeline和Exit我都写过文章,有需要自取:
  • Golang 并发模型系列:1. 轻松入门流水线模型
  • Golang 并发模型系列:2. 轻松入门流水线FAN模式
  • Golang 并发模型系列:3. 并发协程的优雅退出
下面我使用例子具体解释DataFlow + Drawing 。借用《Golang并发模型系列:7. sync 包》中银行的例子,介绍如何使用channel解决例子中银行的并发问题:银行支持多个用户的同时操作 。顺便看下同一个并发问题,使用channel和Mutex解决是什么差别 。
一起分析下多个用户同时操作银行的数据流动:
  1. 每个人都可以向银行发起请求,请求可以是存、取、查3种操作,并且包含操作时必要的数据,包含的数据只和自身相关 。
  2. 银行处理请求后给用户发送响应,包含的数据只和操作用户相关 。
 
Go并发,虽然官方推荐 channel,但到底是channel还是锁?

文章插图
 
 
你一定发现了上面的数据流动:
  1. 请求数据:个人请求数据流向银行 。
  2. 响应数据:银行处理结果数据流向用户 。
channel是数据流动的通道/管道,为流动的数据建立通道,这里需要建立2类channel:
  1. reqCh:传送请求的channel,把请求从个人发送给银行 。
  2. retCh:传送响应的channel,把响应从银行发给个人 。
我们把channel添加到上图中,得到下面的图:
Go并发,虽然官方推荐 channel,但到底是channel还是锁?

文章插图
 
 
以上就是从数据流动的角度,发现如何使用channel解决并发问题 。思路有了,再思考下代码层面需要怎么做:
  1. 银行:
  2. 定义银行,只保存1个map即可
  3. 银行操作:接收和解析请求,并把请求分发给存、取、查函数
  4. 实现存、取、查函数:处理请求,并把结果写入到用户提供的响应通道
  5. 定义请求和响应
  6. 用户:创建请求和接收响应的通道,发送请求后等待响应,提取响应结果
  7. mian函数:创建银行和用户间的请求通道,创建银行、用户等协程,并等待操作完成
以上,我们这个并发问题的逻辑实现和各块工作就清晰了,写起来也方便、简单 。代码实现有200多行 。
代码不能贴了,运行结果还是可以的,为了方便理解结果,介绍下示例代码做了什么 。main函数创建了银行、小明、小刚3个并发协程:
  1. 银行:从reqCh接收请求,依次处理每个请求,直到通道关闭,把请求交给处理函数,处理函数把结果写入到请求中的retCh 。


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