GO语言核心30讲实战与应用 (第二部分)

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一、sync.WaitGroup和sync.Once

1. sync.WaitGroup 比通道更加适合实现一对多的 goroutine 协作流程。

2. WaitGroup类型有三个指针方法：Wait、Add和Done，以及内部有一个计数器。

(1) Wait方法：阻塞当前的 goroutine，直到计数器归零。

(2) add方法：加减计数器的值。用来记录需要等待的 goroutine 的数量

(3) Done方法：对计数器的值进行减1操作。可以在需要等待的 goroutine 中，通过defer语句调用它。

3. 具体实现代码：

func coordinateWithWaitGroup() {
 var wg sync.WaitGroup    //声明WaitGroup类型，开箱即用
 wg.Add(2)                //设置要等待的goroutine数目，加到计数器里
 num := int32(0)
 fmt.Printf("The number: %d [with sync.WaitGroup]\n", num)
 max := int32(10)
 go addNum(&num, 3, max, wg.Done)  //启用第一个goroutine，结束后调用Done函数对计数器减1
 go addNum(&num, 4, max, wg.Done)  //启用第二个goroutine
 wg.Wait()    //阻塞等待计数器归0
}

4. 使用 WaitGroup注意：

(1) 计数器的值不能小于0.虽然是开箱即用，但是必须且尽早地增加其计数器的值。

(2) WaitGroup可以多次使用，但是不能跨周期使用。必须要等这个Wait方法执行结束之后，才能够开始下一个周期。

也就是： wait执行过程中，计数器不能被其他goroutine增加，否则会panic。wait方法和add方法必须放在同一个goroutine 中。

5. sync.Once 类型说明：

(1) 向其输入一个函数参数，然后保证这个函数之后只会被执行一次。

(2) 它的Do方法只接受一个函数参数，且必须是无参数声明和结果声明的函数。

(3) 只执行一次，是针对Once值来说的。所以，有多个只需要执行一次的函数，就应该为它们每一个都分配各自的Once值。

(4) 它内部有一个名叫done的字段，通过原子操作来计数，保证只执行一次。

6. 使用 sync.Once 需要注意的事项：

(1) Do方法只会在参数函数执行结束之后，才把done字段的值变为1。如果并发地调用了Once值的Do方法，会让其中一个发生阻塞。所以：Do方法不能是太耗时的或不会终结的。

(2) 对done字段的赋值1 是在 Once内部用defer语句的方式进行的，不是交给用户操作，所以无论是逻辑错误还是panic都必然赋值1，不能再执行。所以：Do方法不能实现重试机制。

二、context.Context类型

1. Context类型也是一种非常通用的同步工具，它还可以提供一类代表上下文的信息值。

并且这些信息的值是并发安全的，可以被传播给多个 goroutine。

Context还能传达撤销信号。

2. Context类型的值是可以繁衍的，可以通过一个Context值产生出任意个子值。

产生子值时需要输入父值的Context，子值携带父值的数据。

所有的Context值共同构成了代表了上下文全貌的树形结构，树根是一个已经在context包中预定义好的Context值，它是全局唯一的。

3. context包中包含了四个用于产生Context值的函数： (撤销具体意义见下面4)

(1) WithCancel：产生一个可撤销的Context子值，和一个用于触发撤销信号的函数。

(2) WithDeadline：产生会定时撤销的Context子值

(3) WithTimeout：产生会定时撤销的Context子值

(4) WithValue：产生会携带额外数据的Context子值

4. “撤销”一个Context值意味着什么？

Context类型的Done方法会返回一个接收通道，这个接收通道的用途并不是传递元素值，而是让调用方去接收当前Context值已“撤销”的信号。

一旦Context值被撤销，接收通道就会立即被关闭。对于一个未包含任何元素值的通道来说，它的关闭会使针对它的接收操作结束。

代码示例如下：

func coordinateWithContext() {
 total := 12
 var num int32
 //1. 获得context子值和撤销函数
 cxt, cancelFunc := context.WithCancel(context.Background()) 
 for i := 1; i <= total; i++ {
  go addNum(&num, i, func() {
   if atomic.LoadInt32(&num) == int32(total) {
    cancelFunc() //2. 全部goroutine运行完毕，执行撤销函数。
   }})
 }
 <-cxt.Done() //3. 撤销函数执行完毕，cxt被撤销，cxt.Done()返回的通道被关闭。
 //4. 从被关闭的通道做接收操作，代码会解除阻塞，往下执行。
 fmt.Println("End.")
}

5. “撤销”的应用场景还包括： HTTP 请求被终止后的响应，SQL 指令被取消后的处理。

6. 当父值context的撤销函数被调用后，Context值会先关闭它内部的接收通道，然后向它所有子值传达撤销信号。

7. WithValue函数在产生含数据的Context值时，需要三个输入参数，即：父值、键和值。

含数据Context值并不是用字典来存储键和值，只是把键和值简单地存储在自己相应的字段中而已。

8. Context类型的Value方法就是被用来获取数据的。

它先判断给定的键，是否与当前值中存储的键相等，如果相等就把返回；否则就到其父值中继续查找。

如果其父值中仍然未存储相等的键，那么就沿着上下文根节点的方向一路查找下去。

9. Context接口没有提供改变数据的方法。只能通过在上下文树中添加含数据的Context值来存储新的数据，以及通过撤销此种值的父值来丢弃掉不需要的数据。