Go 生产者消费者模型

Go

1.生产者消费者模型的实现

func main() {
     in := make(chan int)
     out := make(chan int)
     go Producer(in)
     go Consumer(in, out)
     for x := range out { //读取管道，直到关闭，如果没有值，那么阻塞
          fmt.Println(x)
     }
}
func Consumer(in <-chan int, out chan<- int) {
     for x := range in { //读取管道，直到关闭管道为止，没有值，那么阻塞
          out <- x * x //写入管道
     }
     close(out) //关闭写入管道
}
func Producer(out chan<- int) {
     for i := 1; i < 10; i++ {
          out <- i //写入管道
     }
     close(out) //关闭写管道
}

2.channel的性质

1.使用make创建channel，且创建的变量为和，map,slice等一致均为引用类型

    ch := make(chan Type,Len)//
    ch := make(chan int)//创建一个int类型的管道

• 其中Type表示管道当中存放数据的类型，Len表示管道的长度，当Len不为0时，也称为可缓冲的管道
• Len可以省略，当省略Len长度时，默认只能一次性的读取和写入，也就是只有当管道为空的时候才能写入一个元素，当管道有元素的时候，才能读取管道
• 当管道为空的时候，读取routine会阻塞，当管道有数据的时候，写入routine会阻塞

2.Channel使用方式

2.1 向管道写入内容

    x := 1
    ch <- x //写入内容

• 只有在管道内没有数据的时候才能写入成功，否则routine会阻塞

2.2 从管道读取内容

    x := <- ch  //读取内容

• 只有在管道内有数据的时候才能读取成功，否则routine会阻塞

2.3 使用for range 从管道读取内容

    for x := range ch {
        //do something with x
    }

• 当使用for range 从管道读取数据的时候，管道没有数据，那么循环会阻塞，只有当管道被关闭的时候，for 循环才会结束

2.4 关闭管道

    close(ch)

• 当一方在从管道中读取数据时，写入管道的routine关闭了管道，那么读取方会收到一个读取管道失败的结果，可以根据这个结果来结束对管道的读取。对于for range 循环，会结束循环。

2.Bufer Channel使用方式

• 对于上述无缓冲的Channel，每次只能读取和写入一个元素的方式，Go 提供一种具有缓冲区的Channel方式，具体的是在创建管道 时，指定管道的大小，存储元素的个数。
• 我们使用可缓冲的管道来重写上述生产者消费者模型，并对比运行的效率

const (
    N = 1000000
    Buflen = 100
)
func main(){
    main_channel()
    main_channel_buffer()
}
func main_channel_buffer() {
    start := time.Now()
    defer func(){
        cost := time.Since(start)
        fmt.Println("channel_buffer_cost=",cost)
    }()
    in := make(chan int,Buflen)
    out := make(chan int,Buflen)
    go Producer(in)
    go Consumer(in, out)
    for x := range out {
        x += 1
    }
}
func main_channel() {
    start := time.Now()
    defer func(){
        cost := time.Since(start)
        fmt.Println("channel_cost=",cost)
    }()
    in := make(chan int)
    out := make(chan int)
    go Producer(in)
    go Consumer(in, out)
    for x := range out {
        x += 1
    }
}
func Consumer(in <-chan int, out chan<- int) {
    for x := range in {
        out <- x * x
    }
    close(out)
}
func Producer(out chan<- int) {
    for i := 1; i < N; i++ {
        out <- i
    }
    close(out)
}

• 对上述两种具有缓冲和无缓冲的管道的实验结果分析，运行的结果表明，使用缓冲区能够极大提高整个程序的运行效率，无缓冲的运行时间大约是有缓冲的4倍