Golang工作池如何使用

发布时间:2023-02-25 10:58:31 作者:iii
来源:亿速云 阅读:124

今天小编给大家分享一下Golang工作池如何使用的相关知识点,内容详细,逻辑清晰,相信大部分人都还太了解这方面的知识,所以分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后有所收获,下面我们一起来了解一下吧。

一、概念

我们可以将工作池理解为线程池。线程池的创建和销毁非常消耗资源,所以专门写一个pool,每次用过的线程池再放回pool中而不是销毁。不过在Go语言中不会使用系统的线程,而是使用goroutine。gorotine的创建和销毁比系统线程的消耗要小的多,而且goroutine没有标号。所以goroutine的pool就不再时线程池,而是work pool(工作池)。

虽然goroutine的系统消耗较小,但也不能随意在编码时使用go func(),如果程序频繁启动goroutine,会造成极其不可控性能问题。对于可以提前预知的大量异步处理的任务就要考虑使用工作池。

工作池的作用控制goroutine的规模,或者说是goroutine的数量。在Go语言中,控制goroutine的数量最好方式就是使用缓存通道。

二、实例

1.简单示例

下面是Go语言解决工作池的经典用法。

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
	for job := range jobs {
		fmt.Printf("worker(%d) start to do job(%d)\n", id, job)
		time.Sleep(time.Second)
		fmt.Printf("worker(%d) finished job(%d)\n", id, job)
		results <- job
	}
}
func main() {
    // 为了使用我们的工作池,我们需要发送工作和接受工作的结果,
    // 这里我们定义两个通道,一个jobs,一个results
	jobs := make(chan int, 100)
	results := make(chan int, 100)
	// 开启3个goroutine
	for id := 1; id <= 3; id++ {
		go worker(id, jobs, results)
	}
	// 创建5个任务
	for job := 1; job <= 5; job++ {
		jobs <- job
	}
	close(jobs)
	// 输出结果
	for i := 1; i <= 5; i++ {
		<-results
	}
}

上述代码工作池思想主要体现在jobs的通道上,因为定义了一个缓存长度为100的通道,所以在通道到100以后,新任务就会阻塞,只有等worker从通道取走一个工作以后才能继续分配新工作。

本案例较为简单,如果worker的数量较大,业务执行时间较长的话,我们需要在程序设计上将jobs和worker的模式进行优化,每个worker处理一项工作,工作池可以自定义最大数量的worker;这样可以保证goroutine的最大数量,可程序更加可控,避免代码消耗压垮系统。

2.读入数据

下面时改良之后代码

1package main
import (
	"fmt"
	"reflect"
	"time"
)
// Job 任务内容
type Job struct {
	ID   int
	Name string
}
// Worker 工作
type Worker struct {
	id         int           // id
	WorkerPool chan chan Job // 工作者池(通道的通道),每个元素都是一个job通道, 公共的job
	JobChannel chan Job      // 工作通道,每个元素是一个job,worker私有的job
	exit       chan bool     // 结束信号
}
var (
	MaxWorker = 5                 // 最大worker数量
	JobQueue  = make(chan Job, 5) // 工作通道,模拟需处理的工作
)
// Scheduler 排程中心
type Scheduler struct {
	WorkerPool   chan chan Job // 工作池
	WorkerMaxNum int           // 最大工作者数
	Workers      []*Worker     // worker队列
}
// NewScheduler 创建排程中心
func NewScheduler(workerMaxNum int) *Scheduler {
	workerPool := make(chan chan Job, workerMaxNum) // 工作池
	return &Scheduler{WorkerPool: workerPool, WorkerMaxNum: workerMaxNum}
}
// Start 工作池开始
func (s *Scheduler) Start() {
	Workers := make([]*Worker, s.WorkerMaxNum)
	for i := 0; i < s.WorkerMaxNum; i++ {
		worker := NewWorker(s.WorkerPool, i)
		worker.Start()
		Workers[i] = &worker
	}
	s.Workers = Workers
	go s.schedule()
}
// Stop 工作池的关闭
func (s *Scheduler) Stop() {
	Workers := s.Workers
	for _, w := range Workers {
		w.Stop()
	}
	time.Sleep(time.Second)
	close(s.WorkerPool)
}
func NewWorker(WorkerPool chan chan Job, id int) Worker {
	fmt.Printf("new a worker(%d)\n", id)
	return Worker{
		id:         id,
		WorkerPool: WorkerPool,
		JobChannel: make(chan Job),
		exit:       make(chan bool),
	}
}
// Start 监听任务和结束信号
func (w Worker) Start() {
	go func() {
		for {
			select {
			case job := <-w.JobChannel: // 收到任务
				fmt.Println("get a job from private w.JobChannel")
				fmt.Println(job)
			case <-w.exit: // 收到结束信号
				fmt.Println("worker exit", w)
				return
			}
		}
	}()
}
func (w Worker) Stop() {
	go func() {
		w.exit <- true
	}()
}
// 排程
func (s *Scheduler) schedule() {
	for {
		select {
		case job := <-JobQueue:
			fmt.Println("get a job from JobQueue")
			go func(job Job) {
				//从WorkerPool获取jobChannel,忙时阻塞
				jobChannel := <-s.WorkerPool
				fmt.Println("get a private jobChannel from public s.WorkerPool", reflect.TypeOf(jobChannel))
				jobChannel <- job
				fmt.Println("worker's private jobChannel add one job")
			}(job)
		}
	}
}
func main() {
	scheduler := NewScheduler(MaxWorker)
	scheduler.Start()
	jobQueue()
	scheduler.Stop()
}
// 模拟Job任务
func jobQueue() {
	for i := 1; i <= 30; i++ {
		JobQueue <- Job{ID: i, Name: fmt.Sprintf("Job【%d】", i)}
		fmt.Printf("jobQueue add %d job\n", i)
	}
}

定义了两个结构体:Task任务和Job工作,Task并没有实质性的内容,这里仅仅定义了一个整型变量;

定义两个全局变量:MaxWorker是最大的worker数量;JobQueue是Job的通道。这两个变量都用于后面的模拟,在真实场景中可以不设置这两个变量。

定义了一个Worker结构体,与上一个简单工作池的示例不同,本例的Worker不再是简单的一个goroutine,而是一个结构体。结构体内定义了如下四个变量。▪id:worker编号。▪exit:这是一个bool类型的通道,当有数据写入时worker结束运行。▪JobChannel:Job类型的通道,该通道是专属于当前worker的私有工作队列。▪WorkerPool:注意看,定义的时候使用了两个Channel,每一个元素是一个Job通道,其实每一个元素是一个JobChannel。

NewWorker方法用于创建一个新的worker,要注意该方法的参数workerPool用于创建worker时传入,这就说明每个worker与其他worker的WorkerPool是共享的,或者说多个worker使用一个WorkerPool。这一点很重要,这是本示例代码在上一个简单示例代码基础上的优化。而JobChannel和exit变量则是随着Worker的新建而新建的。

Worker的Start方法,该方法用于监听任务或者结束信号。Start方法一开始就用goroutine运行一个匿名函数,而函数内部是一个无限循环。在循环内部,首先是把当前的JobChannel注册到WorkerPool里,一旦注册进去也就说明该worker可以接收任务了。然后通过select判断JobChannel是否可以读取,也就是其中是否有Job,或者exit通道是否可以读取。如果JobChannel可读取,证明有Job,后续开始处理Job;而如果exit可读,则结束当前的无限循环。所以,后面的代码中要特别注意对WorkerPool的操作,Worker是从WorkerPool领取工作的。Worker的Stop方法,用于为exit通道写入数据,在Start方法内Worker会读取到写入的数据,进而结束无限循环。

NewScheduler函数用于创建一个Scheduler,可以看到函数内部的WorkerPool是通过make函数新建的,NewWorker函数一样靠参数传入。注意WorkerPool是有缓存通道的,缓存长度是MaxWorkers。

Scheduler的Create方法,该方法根据MaxWorkers最大数创建Worker,并且把引用存入Workers切片。创建好Worker后,马上调用Worker的Start方法,最后通过goroutine运行Schedule方法。Scheduler的Shutdown方法,用于关闭工作池,调用所有worker的Stop方法并且关闭WorkerPool工作池。

Scheduler的Schedule方法,该方法内也是一个无限循环,循环内部就是不停地读取JobQueue,然后运行一个goroutine。在新运行的goroutine内从s.WorkerPool读取一个JobChannel,注意,Worker注册到WorkerPool以后此处才可以读取到,如果WorkerPool的缓存通道内没有JobChannel,则会阻塞,直到读取到JobChannel,才把Job写入。

以上就是“Golang工作池如何使用”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获,小编每天都会为大家更新不同的知识,如果还想学习更多的知识,请关注亿速云行业资讯频道。

推荐阅读:
  1. Go中方法与函数的区别是什么
  2. golang中的gc原理是什么

免责声明:本站发布的内容(图片、视频和文字)以原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场,如果涉及侵权请联系站长邮箱:is@yisu.com进行举报,并提供相关证据,一经查实,将立刻删除涉嫌侵权内容。

golang

上一篇:Spring Cloud Gateway如何替代zuul作为API网关

下一篇:Pytorch如何保存训练好的模型

相关阅读

您好,登录后才能下订单哦!

密码登录
登录注册
其他方式登录
点击 登录注册 即表示同意《亿速云用户服务条款》