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Go 语言进阶与依赖管理

网友: 文章列表 2024-03-22 05:07:33

Go 语言进阶与依赖管理

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
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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：

  1. 通道
  2. 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 concurrencefunc 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 += 1lock.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 = 0for i := 0; i < 5; i++ {go addWithoutLock()}time.Sleep(time.Second)println("WithoutLock:", x)x = 0for i := 0; i < 5; i++ {go addWithLock()}time.Sleep(time.Second)println("WithLock:", x)
}

运行程序如下：

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

其中 wg 表示创建的一个WaitGroup，通过Add可以添加一个协程数，Add可以为负数；

然后启动协程，通过延迟调用，当协程完成后，我们执行Done函数，这会对写成书 -1 。

最后通过 Wait 函数，如果正在运行的协程不为0（存在正在运行的协程），那么就不结束主进程。

关于WaitGroup的定义，可以查看源码及注释进行了解，如下：
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Done 和 Wait，如下：

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同时，有了 wg.Wait() ，既可以省略了之前的 time.Sleep(time.Second) 了。

二、依赖管理

随着功能的增强，同时也需要更多的依赖库，这时候，依赖管理就显得很重要了。

Golang的依赖管理按照发展历史，可分为3种，GOPATH，Go Vendor，Go Module。如下图：

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1. GOPATH

首先，值得说明的是，不同于Java、C++、python等，在Golang中，是不存在项目（project）这一概念的，在Gopath路径下就是Golang的工作目录，存在三个文件夹，作用分别如图中标注：

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弊端：无法实现package的多版本控制。比如，不同的程序用到了同一个package，但是又是不同版本的，这时候，Gopath这种管理方式就无法处理了。如下：

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2. Go Vendor

由于上面的弊端，诞生了Go Vendor，相当于在每个项目下，建立了一个Vendor文件夹，里面存放项目中用到的package，当程序寻找依赖报的时候，先去Vendor中去寻找，如果找不到，再去Gopath下去寻找，这就避免了上面提到的 package版本 问题。
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但这种方法同样存在着较大的问题，如果一个项目（A）用到的两个包（B和C），这两个包又依赖了同一个包D，但是用到的这同一个包但是版本不同且不兼容的包D，同样回出现如下 无法控制版本 的问题（即项目内出现此问题）：

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3. Go Module

Go Module解决了上面相同包，不同版本的问题。

和Mave很类似，其中包含三要素：

  1. 配置文件，描述依赖 go.mod
  2. 中心仓库管理依赖库 Proxy
  3. 本地工具 go get/mod

Ⅰ. 依赖表述

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通过上面这两种标识，我们就可以将不同版本的包区分开来。

Ⅱ. 依赖管理

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Ⅲ. 本地工具

① go get

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② go mod

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