Go 语言进阶与依赖管理

news2024/9/23 13:20:09

作者：非妃是公主
专栏：《Golang》
博客主页：https://blog.csdn.net/myf_666
个性签：顺境不惰，逆境不馁，以心制境，万事可成。——曾国藩

文章目录

一、语言进阶
1. 并发和并行
2. 协程(Goroutine)与线程
3. CSP(Communicating Sequential Processes)
4. Channel
5. 并发安全 Lock
6. WaitGroup

二、依赖管理
1. GOPATH
2. Go Vendor
3. Go Module
Ⅰ. 依赖表述
Ⅱ. 依赖管理
Ⅲ. 本地工具
① go get
② go mod

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一、语言进阶

1. 并发和并行

Go语言是一种并发性能很好的语言，它可以多核(多核指：一个电脑包含多个CPU)优势，更加高效地运行。
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2. 协程(Goroutine)与线程

Go语言的并发编程，主要就是通过协程（Goroutine）来实现的。协程和线程类似，但又并不同于线程，它比线程更加轻量级。
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协程：用户态，轻量级线程，栈KB级别；
线程：内核态，线程跑多个协程，栈MB级别。

3. CSP(Communicating Sequential Processes)

协程间通信与进程通信类似，主要有2种方式：

通道
临界区

对于这两种方式，Go语言采用第一种——通道方式，进行协程间的信息传递。即，下图中左边的这种方式：
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这样做的优点是，通过通信共享内存性能较高，不会像临界区一样，存在性能较低的问题。

4. Channel

缓冲通道：

无缓冲通道 make(chan int)
有缓冲通道 make(chan int,2)

它可以采用上面make的方式进行初始化，第一个参数指定类型，第二个参数指定缓冲通道的大小。

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一个示例代码如下：

package concurrence

func CalSquare() {
	src := make(chan int)
	dest := make(chan int, 3)
	go func() {
		defer close(src)
		for i := 0; i < 10; i++ {
			src <- i
		}
	}()
	go func() {
		defer close(dest)
		for i := range src {
			dest <- i * i
		}
	}()
	for i := range dest {
		//复杂操作
		println(i)
	}
}

代码中关于defer主要用来进行延迟调用（程序执行完毕后，即将退出时，执行defer，详细的关于defer的介绍，请查看博客：Golang中的一些关键字），然后相当于通过src这一公共区域进行内存通信。

这个demo程序类似于生产者、消费者进程，输出结果如下：

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5. 并发安全 Lock

锁的作用主要是用来保证在操作变量时，只有一个协程在操作，这时候另一个协程想要操作的时候，需要等待锁解除才行。这样的操作，可以保证程序执行的正确性，防止程序出错。

下面来看一个demo，这个demo的作用是执行2000次+1操作，然后采用5个协程进行。函数的定义如下。

首先，是带有锁的函数定义，在操作x的时候，锁住了lock，如下：

func addWithLock() {
	for i := 0; i < 2000; i++ {
		lock.Lock()
		x += 1
		lock.Unlock()
	}
}

不带锁的定义，如下：

func addWithoutLock() {
	for i := 0; i < 2000; i++ {
		x += 1
	}
}

5个协程，每个执行2000次+1操作，如下：

func Add() {
	x = 0
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go addWithoutLock()
	}
	time.Sleep(time.Second)
	println("WithoutLock:", x)
	x = 0
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go addWithLock()
	}
	time.Sleep(time.Second)
	println("WithLock:", x)
}

运行程序如下：

在这里插入图片描述

这时，很有意思的是，并没有发生错误！本来想着由于没有加锁，这样多个进程在操作数据的时候就可能在同一个时钟周期，而造成数据丢失。

于是，我分析了一下原因，现在的CPU为16核，甚至更多，5个协程可能可以在不同的不同核上并行去跑，之间并没有影响。也就是说，会不会出错误，可能和机子的性能有关。我的机子是16核的，因此，我进行了如下尝试，修改协程数为17，果然，触发了错误，没有锁的协程产生了操作丢失。

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6. WaitGroup

相当于一个计数器，那么它的作用是什么呢？记录当前正在执行的协程数，当正在执行的线程数不为 0 的时候，就需要进行一个等待。

demo程序如下：

func ManyGoWait() {
	var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(5)
	for i := 0; i < 5; i++ {
		go func(j int) {
			defer wg.Done()
			hello(j)
		}(i)
	}
	wg.Wait()
}