Go sync WaitGroup使用深入理解

 更新时间:2022年10月25日 14:23:06   作者:亚洲第一中锋_哈  
这篇文章主要为大家介绍了Go sync WaitGroup使用深入理解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

基本介绍

WaitGroup是go用来做任务编排的一个并发原语,它要解决的就是并发 - 等待的问题:

当有一个 goroutine A 在检查点(checkpoint)等待一组 goroutine 全部完成,如果这些 goroutine 还没全部完成,goroutine A 就会阻塞在检查点,直到所有 goroutine 都完成后才能继续执行

试想如果没有WaitGroup,想要在协程A等到其他协程执行完成后能立马执行,只能不断轮询其他协程是否执行完毕,这样的问题是:

  • 及时性差:轮询间隔越高,及时性越差
  • 无谓的空轮训,浪费系统资源

而用WaitGroup时,协程A只用阻塞,直到其他协程执行完毕后,再通知协程A

其他语言也提供了类似的工具,例如Java的CountDownLatch

使用

Waitgroup提供了3个方法:

func (wg *WaitGroup) Add(delta int)
func (wg *WaitGroup) Done()
func (wg *WaitGroup) Wait()

Add:增加计数值

Done:减少计数值

Wait:调用这个方法的 goroutine 会一直阻塞,直到 WaitGroup 的计数值变为 0

源码分析

type WaitGroup struct {
   // 避免复制
   noCopy noCopy
   // 64位环境下,高32位是计数值,低32位记录waiter的数量
   state1 uint64
   // 用于信号量
   state2 uint32
}

Add

func (wg *WaitGroup) Add(delta int) {
   // 获取状态值,信号量
   statep, semap := wg.state()
   // 将参数delta左32位,加到statep中,即给计数值加上delta
   state := atomic.AddUint64(statep, uint64(delta)<<32)
   // 加后的计数值
   v := int32(state >> 32)
   // waiter的数量
   w := uint32(state)
   // 加后不能是负值
   if v < 0 {
      panic( "sync: negative WaitGroup counter" )
   }
   // 有waiter的情况下,当前协程又加了计数值,panic
   // 即有waiter的情况下,不能再给waitgroup增加计数值了
   if w != 0 && delta > 0 && v == int32(delta) {
      panic( "sync: WaitGroup misuse: Add called concurrently with Wait" )
   }
   // 如果加完后v大于0,或者加完后v等于0,但没有等待者,直接返回
   if v > 0 || w == 0 {
      return
   }
   // 接下来就是v等于0,且w大于0的情况
   // 再次检查是否有Add和Wait并发调用的情况
   if *statep != state {
      panic( "sync: WaitGroup misuse: Add called concurrently with Wait" )
   }
   // 将计数值和waiter数量清0
   *statep = 0
   // 唤醒所有的waiter
   for ; w != 0; w-- {
      runtime_Semrelease(semap, false, 0)
   }
}
  • 因为state高32位保存计数值,因此需要将参数delta左移32位后加到state上才正确

如果加完后v大于0,或者加完后v等于0,但没有等待者,直接返回

  • v大于0:表示自己不是最后一个调用Done的协程,不用自己来释放waiter,直接返回
  • v等于0,但没有等待者:因为没有等待者,也就不用释放等待者,也直接返回

否则就是v等于0,且w大于0的情况:

自己是最后一个调用Done的,且还有等待者,那就唤醒所有等待者

Done

Done内部调用Add,只是参数传-1,表示减少计数值

func (wg *WaitGroup) Done() {
   wg.Add(-1)
}

Wait

func (wg *WaitGroup) Wait() {
   statep, semap := wg.state()
   for {
      state := atomic.LoadUint64(statep)
      // v:计数值
      v := int32(state >> 32)
      w := uint32(state)
      // 如果计数值为0,自己不需要等到,直接返回
      if v == 0 {
         return
   }
      // 增加waiter计数值
 if atomic.CompareAndSwapUint64(statep, state, state+1) {
         // 自己在信号量上阻塞
         runtime_Semacquire(semap)
         // 检查Waitgroup是否在wait返回前被重用
         if *statep != 0 {
            panic( "sync: WaitGroup is reused before previous Wait has returned" )
         }
         return
      }
   }
}

如果计数值为0,当前不需要阻塞,直接返回

否则将waiter数量加1,如果添加成功,就把自己阻塞到信号量上

被唤醒时,如果statep不为0,表示该waitgroup是否在wait返回前被重用了,panic

注意事项

通过源码分析可以看出,Waitgroup有以下使用注意事项:

计数器的值必须大于等于0

一开始调用Add时,不能传负数

调用Done的次数不能过多,导致超过了 WaitGroup 的计数值

因此使用 WaitGroup 的正确姿势是,预先确定好 WaitGroup 的计数值,然后调用相同次数的 Done 完成相应的任务

保证在期望的Add调用完成后,再调用Wait,否则Wait发现计数值为0时不会阻塞

最好在一个协程中,按顺序先调Add,再调Wait

需要重用时,需要在前一组调用Wait结束后,再开始新一轮的使用

WaitGroup 是可以重用的。只要 WaitGroup 的计值恢复到零值的状态,那么它就可以被看作是新创建的 WaitGroup,被重复使用,而不能在前一组没使用完的情况下又使用

以上就是Go sync WaitGroup使用深入理解的详细内容,更多关于Go sync WaitGroup使用的资料请关注脚本之家其它相关文章!

相关文章

  • golang中的struct操作

    golang中的struct操作

    结构体是一种聚合的数据类型,是由零个或多个任意类型的值聚合成的实体,每个值称为结构体的成员。下面介绍下golang中的struct,感兴趣的朋友一起看看吧
    2021-11-11
  • 如何解析golang中Context在HTTP服务中的角色

    如何解析golang中Context在HTTP服务中的角色

    这篇文章主要介绍了如何解析golang中Context在HTTP服务中的角色问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2024-03-03
  • golang beyla采集trace程序原理源码解析

    golang beyla采集trace程序原理源码解析

    beyla支持通过ebpf,无侵入的、自动采集应用程序的trace信息,本文以golang的nethttp为例,讲述beyla对trace的采集的实现原理,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助
    2024-02-02
  • Go语言中new()和 make()的区别详解

    Go语言中new()和 make()的区别详解

    这篇文章主要介绍了Go语言中new()和 make()的区别详解,本文讲解了new 的主要特性、make 的主要特性,并对它们的区别做了总结,需要的朋友可以参考下
    2014-10-10
  • 破解IDEA(Goland)注册码设置 license server一直有效不过期的过程详解

    破解IDEA(Goland)注册码设置 license server一直有效不过期的过程详解

    这篇文章主要介绍了破解IDEA(Goland)注册码设置 license server一直有效不过期,本文通过图文并茂的形式给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2020-11-11
  • golang开发及数字证书研究分享

    golang开发及数字证书研究分享

    这篇文章主要为大家介绍了golang开发以及数字证书的研究示例分享,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步
    2021-11-11
  • Go设计模式之享元模式讲解和代码示例

    Go设计模式之享元模式讲解和代码示例

    享元是一种结构型设计模式,它允许你在消耗少量内存的情况下支持大量对象,模式通过共享多个对象的部分状态来实现上述功能,换句话来说,享元会将不同对象的相同数据进行缓存以节省内存,本文就将通过代码示例给大家详细介绍一下享元模式
    2023-06-06
  • go中make用法及常见的一些坑

    go中make用法及常见的一些坑

    golang分配内存主要有内置函数new和make,下面这篇文章主要给大家介绍了关于go中make用法及常见的一些坑,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2022-12-12
  • Go语言中sync.Mutex的使用方法

    Go语言中sync.Mutex的使用方法

    本文主要介绍了golang中sync.Mutex的实现方法,mutex主要有两个 method:Lock()和Unlock(),文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2023-03-03
  • 使用Go语言进行条件编译的示例代码

    使用Go语言进行条件编译的示例代码

    Go的条件编译主要通过构建标签(build tags)和构建约束(build constraints)来实现,这些标签和约束可以让我们针对不同的操作系统、架构或特定条件编写特定代码,本文给大家介绍了如何使用Go语言进行条件编译,需要的朋友可以参考下
    2024-06-06

最新评论