go高并发之路——go语言如何解决并发问题

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小编点评

**GO语言的并发优势：** 1. **内存分配：** Go 语言采用智能的内存分配机制，无需手动分配和释放内存，极大地提升了内存效率。 2. **并发执行：** Go 语言提供并发执行机制，允许多个任务并行运行，极大地提高了程序的并发能力。 3. **易于学习：** Go 语言的语法简洁易读，易于理解和使用。 4. **高效算法：** Go 语言提供了一些高效的算法，例如图算法和线性代数算法，可以优化程序性能。 **GO并发方法：** 1. **for 循环：** 使用 `for` 循环可以自动创建和执行多个并发任务。 2. **WaitGroup：** `WaitGroup`结构用于管理多个等待的任务，确保它们在执行完前等待完成。 3. ** channels：** `channels` 是一个通道，用于允许两个或多个任务相互通信。 4. **Goroutines：** `goroutines` 是一个协程，可以像线程一样并行执行代码。

正文

一、选择GO的原因

作为一个后端开发，日常工作中接触最多的两门语言就是PHP和GO了。无可否认，PHP确实是最好的语言（手动狗头哈哈），写起来真的很舒爽，没有任何心智负担，字符串和整型压根就不用区分，开发速度真的是比GO快很多。现在工作中也还是有一些老项目在使用PHP，但21年之后的新项目基本上就都是用GO了。那为什么PHP那么香，还要转战使用GO呢，下面就给大家讲解一下我们新项目从PHP转GO的原因，有几个比较重要的点：

1、PHP不能满足我们的高并发业务，这是最主要的原因了，（PS：我这里所说的PHP是指官方的php-fpm模式下的开发，是一个请求一个进程的那种模式，而不是类似于swoole常驻进程的那种。那么为什么不去使用swoole呢，当然也是有的，但swoole毕竟太小众了，且之前有很多bug，使用起来心智负担太高了），而我们部门所负责的是直播业务，每天都和高并发打交道啊，所以只能将目光转向了并发小王子GO的怀抱。

2、GO语言当时在市面上很火，像腾讯、百度、滴滴、好未来这些大厂都在陆陆续续地从PHP转向GO，这也是一个讯号吧，跟着大佬们走总不会错。

3、GO语言的简单简洁，相比较于JAVA，上手是很快的（但真正学好还是没那么容易的），我当时就学了两个礼拜左右语法就跟着一起写项目了。

二、GO解决的并发问题

说到并发，是GO最基本的功能了，但是在传统的PHP中是比较困难的，如果不借助其它一些扩展的话，是做不到并发的。举个场景：每个用户进入直播间，都要获取很多信息，有版本服务信息、直播基础信息、用户信息、直播关联权益信息、直播间信息统计等等。如果是PHP的写法，就得按照下面串行的流程去做，这个接口耗时就是所有操作的时间之和，严重影响用户体验啊。

但如果换成GO去做这件事，那就非常清爽了，这个用户请求耗时就只需要时间最长的那个操作耗时，如下图：

那么我们如何用去实现这个并发逻辑呢？

方法1：使用sync.WaitGroup

//请求入口
func main() {
	var (
		VersionDetail, LiveDetail, UserDetail, EquityDetail, StatisticsDetail int
	)
	ctx := context.Background()
	GoNoErr(ctx, func() {
		VersionDetail = 1 //版本服务信息
		time.Sleep(1 * time.Second)
		fmt.Println("执行第一个任务")
	}, func() {
		LiveDetail = 2 //直播基础信息
		time.Sleep(2 * time.Second)
		fmt.Println("执行第二个任务")
	}, func() {
		UserDetail = 3 //用户信息
		time.Sleep(3 * time.Second)
		fmt.Println("执行第三个任务")
	}, func() {
		EquityDetail = 4 //直播关联权益信息
		time.Sleep(4 * time.Second)
		fmt.Println("执行第四个任务")
	}, func() {
		StatisticsDetail = 5 //直播间信息统计
		time.Sleep(5 * time.Second)
		fmt.Println("执行第五个任务")
	})
	fmt.Println(VersionDetail, LiveDetail, UserDetail, EquityDetail, StatisticsDetail)
}

//并发方法
func GoNoErr(ctx context.Context, functions ...func()) {
	var wg sync.WaitGroup
	for _, f := range functions {
		wg.Add(1)
		// 每个函数启动一个协程
		go func(function func()) {
			function()
			wg.Done()
		}(f)
	}
	// 等待执行完
	wg.Wait()
}

方法2：使用ErrGroup库

//请求入口
func main() {
	var (
		VersionDetail, LiveDetail, UserDetail, EquityDetail, StatisticsDetail int
		err                                                                   error
	)
	ctx := context.Background()
	err = GoErr(ctx, func() error {
		VersionDetail = 1 //版本服务信息
		time.Sleep(1 * time.Second)
		fmt.Println("执行第一个任务")
		return nil //返回实际执行的错误
	}, func() error {
		LiveDetail = 2 //直播基础信息
		time.Sleep(2 * time.Second)
		fmt.Println("执行第二个任务")
		return nil //返回实际执行的错误
	}, func() error {
		UserDetail = 3 //用户信息
		time.Sleep(3 * time.Second)
		fmt.Println("执行第三个任务")
		return nil //返回实际执行的错误
	}, func() error {
		EquityDetail = 4 //直播关联权益信息
		time.Sleep(4 * time.Second)
		fmt.Println("执行第四个任务")
		return nil //返回实际执行的错误
	}, func() error {
		StatisticsDetail = 5 //直播间信息统计
		time.Sleep(5 * time.Second)
		fmt.Println("执行第五个任务")
		return nil //返回实际执行的错误
	})
	if err != nil {
		fmt.Println(err)
		return
	}
	fmt.Println(VersionDetail, LiveDetail, UserDetail, EquityDetail, StatisticsDetail)

}

func GoErr(ctx context.Context, functions ...func() error) error {
	var eg errgroup.Group
	for i := range functions { 
		f := functions[i]  //请注意这里的写法，下面有讲解
		eg.Go(func() (err error) {
			err = f()
			if err != nil {
				//记日志
			}
			return err
		})
	}
	// 等待执行完
	return eg.Wait()
}

上面就是使用ErrGroup库的并发执行任务的方法，可以直接拿来使用，ErrGroup这是GO官方提供的一个同步扩展库，可以很好地将⼀个通⽤的⽗任务拆成⼏个⼩任务并发执⾏。

上面有一点需要特别注意的写法，就是下面这段代码的写法，写法1：

for i := range functions { 
		f := functions[i]  
		eg.Go(func() (err error) {
			err = f()

也可以这样写，写法2：

for _, f := range functions { 
		fs := f  
		eg.Go(func() (err error) {
			err = fs()

但如果这样写就会有问题，写法3：

for _, f := range functions { 
		eg.Go(func() (err error) {
			err = f()

你们可以改一下，实际跑一下。会发现（写法3）会出现类似这样的错误结果

正确预期的结果（写法1、写法2）应该是这样的

这是因为在 Go 语言中，当使用闭包（匿名函数）时，如果闭包引用了外部的变量，闭包实际上会捕获这些变量的引用。在循环中创建闭包时，如果直接将循环变量作为闭包的参数或在闭包中引用该变量，会导致所有生成的闭包都引用相同的变量，即最后一次迭代的值。

为了避免这个问题，常见的做法是在循环内部创建一个新的变量，将循环变量的值赋给这个新变量，然后在闭包中引用该新变量。这样，每次循环迭代都会创建一个新的变量，闭包捕获的是不同的变量引用，而不是相同变量的引用。

在给定的代码中，fs := f 就是为了创建一个新的变量 f，并将循环变量 f 的值赋给它。这样，在闭包中就可以安全地引用这个新变量 f，而不会受到循环迭代的影响。这个技巧非常有用，可以在循环中创建多个独立的闭包，并确保它们捕获的是预期的变量值，而不会受到循环迭代的干扰。

当然，还有一些第三方库也实现了上面的并发分组操作，大家感兴趣的可以去GitHub上看看，但功能和实现基本都大同小异。以上就是GO并发的基础，将一个父任务拆分成多个子任务去执行，提高程序的并发度，节省程序耗时。我们平时在工作中，两种方法都可以直接拿来使用，可以说这两个GO并发方法几乎贯穿了我的GO职业生涯，也是最基础最实用的并发操作方法。