"并发不是并行，但使并行成为可能。" —— Rob Pike

本文将深入探讨Go中的一些高级并发模式。Go以其内置的并发原语而闻名，理解这些模式可以帮助我们编写更高效、可扩展的应用程序。

1. 基础Goroutine

goroutine是由Go运行时管理的轻量级线程。要启动一个goroutine，只需在函数前使用go关键字。

package main

import (
 "fmt"
 "time"
)

func sayHello() {
 fmt.Println("Hello from a goroutine!")
}

func main() {
 go sayHello() // This starts a new goroutine.
 time.Sleep(1 * time.Second) // Give goroutine some time to execute.
}

在本例中，sayHello函数与main函数并发运行。

2. Channel和Select

channel用于在程序之间进行通信，同步执行并确保数据安全。

(1) 基础channel示例

package main

import "fmt"

func main() {
 message := make(chan string) // create a new channel

 go func() { // start a goroutine
  message <- "Hello from the other side!" // send a message to the channel
 }()

 msg := <-message // receive a message from the channel
 fmt.Println(msg)
}

我们可以通过channel安全的在例程之间发送和接收消息。

(2) 使用Select

select允许程序等待多个通信操作，它就像一个针对channel的switch语句。

package main

import (
 "fmt"
 "time"
)

func main() {
 ch1 := make(chan string)
 ch2 := make(chan string)

 go func() {
  for {
   ch1 <- "from ch1"
   time.Sleep(2 * time.Second)
  }
 }()

 go func() {
  for {
   ch2 <- "from ch2"
   time.Sleep(3 * time.Second)
  }
 }()

 go func() {
  for {
   select {
   case msg1 := <-ch1:
    fmt.Println(msg1)
   case msg2 := <-ch2:
    fmt.Println(msg2)
   }
  }
 }()

 select {} // keep the main function alive
}

基于select，我们可以同时处理多个channel。

3. 高级模式: 工作池(Worker Pool)

工作池是一种限制运行的goroutine数量的方法。

工作池示例：

package main

import (
 "fmt"
 "time"
)

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
 for j := range jobs {
  fmt.Println("worker", id, "processing job", j)
  time.Sleep(time.Second)
  results <- j * 2
 }
}

func main() {
 const numJobs = 5
 jobs := make(chan int, numJobs)
 results := make(chan int, numJobs)

 // start 3 workers
 for w := 1; w <= 3; w++ {
  go worker(w, jobs, results)
 }

 // send jobs
 for j := 1; j <= numJobs; j++ {
  jobs <- j
 }
 close(jobs)

 // collect results
 for a := 1; a <= numJobs; a++ {
  <-results
 }
}

工作池帮助我们管理和限制并发运行的goroutine数量。

结论

Go中的并发(goroutine、channel和模式)为开发人员提供了强大的工具集。通过理解和利用这些概念，可以构建高性能和可伸缩的应用程序。