go带缓冲chan实现消息队列功能

时间:2023-03-23 wecode.fun 人气:0

1、Channels 定义

通道是一种支持多类型的管道，您可以通过它使用通道运算符 <- 发送和接收值。

数据沿箭头方向流动。

ch <- v    // Send v to channel ch.
v := <-ch  // Receive from ch, and
           // assign value to v.

与 maps 和 slices 一样，通道必须在使用前创建：

ch := make(chan int)

默认情况下，发送和接收阻塞，直到另一方准备就绪。
这允许 goroutines 在没有显式锁或条件变量的情况下进行同步。

package main

import "fmt"

func sum(s []int, c chan int) {
    sum := 0
    for _, v := range s {
        sum += v
    }
    c <- sum // send sum to c
}

func main() {
    s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}

    c := make(chan int)
    go sum(s[:len(s)/2], c)
    go sum(s[len(s)/2:], c)
    x, y := <-c, <-c // receive from c

    fmt.Println(x, y, x+y)
}

2、chan 常用操作

无缓冲区：存入读取一次，存入后未取，再存入就会堵塞，同样未存，就取也会堵塞。
有缓冲区：只有当缓冲区满了，才会堵塞存；只有缓冲区空时，才会堵塞取。
len(channel) 返回缓冲区现有数据长度
cap（channel）返回缓冲区的大小
close(channel) 关闭 channel，关闭后，读取不到数据。如下，如果其他协程关掉 channel 则会跳出循环

3、带缓冲chan实现消息队列功能

// 监测数据结构体
type Msg struct {
    Timestamp    int64
    Content        string        
}

// 用 chan 模拟队列，队列的元素为 Msg 类型
var SyncQueen chan Msg

// 必须初始化才能使用。初始化一个容量为1024的 chan。chan 满时会阻塞
func init() {
    SyncQueen = make(chan Msg, 1024)
}

// 队列消费者
func Consumer() {
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println(err)
        }
    }()

    for {
        // chan 内无消息则阻塞
        msg := <-SyncQueen

        fmt.Println(msg.Content)
    }
}

// 队列生产者
func Producer() {
    for {
        msg := Msg(time.now().Unix(), "hello")
        
        // 发送消息到 chan
        SyncQueen <- msg
        time.Sleep(2 time.Second)
    }
}

重点

多协程使用chan是并发安全的，以下展示一个简单的例子：

// 定义类型为 int 的 chan
var chanNums chan int

// chan 的消费者，用户后续多协程
// 目的：数组里存储了10000个数字，多个协程并行计算后，把和加起来
func consumer(sum *int) int {
    for {
        v := <-chanNums
        *sum += v
    }
}

//-------------------------------------

func main() {
    var a [10000]int

    for i := 0; i < 10000; i++ {
        a[i] = i + 1
    }

    chanNums = make(chan int, 10000)

    for i := 0; i < 10000; i++ {
        chanNums <- (i + 1)
    }
    var s1, s2, s3, s4, s5 int = 0, 0, 0, 0, 0
    go consumer(&s1)
    go consumer(&s2)
    go consumer(&s3)
    go consumer(&s4)
    go consumer(&s5)

    for {
        time.Sleep(5 * time.Second)
        break
    }

    fmt.Println("s1=", s1, "s2=", s2, "s3=", s3, "s4=", s4, "s5=", s5)
    fmt.Println("sum=", s1+s2+s3+s4+s5)
}

// 输出
s1= 10818438 s2= 12073966 s3= 9044041 s4= 11509634 s5= 6558921
sum= 50005000

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