golang協(xié)程池的大小應(yīng)根據(jù)cpu核心數(shù)、任務(wù)類型、系統(tǒng)資源和壓測(cè)結(jié)果確定。1. cpu核心數(shù):協(xié)程池大小不應(yīng)超過(guò)cpu核心數(shù)太多,一般為1-2倍;2. 任務(wù)類型:cpu密集型任務(wù)應(yīng)接近c(diǎn)pu核心數(shù),i/o密集型任務(wù)可適當(dāng)增加;3. 系統(tǒng)資源:需考慮內(nèi)存等限制,避免oom;4. 壓測(cè):通過(guò)測(cè)試調(diào)整大小,觀察吞吐量和響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)找到最佳平衡點(diǎn)。
協(xié)程池,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是預(yù)先創(chuàng)建好一批協(xié)程,需要執(zhí)行任務(wù)時(shí),直接從池子里取一個(gè)來(lái)用,用完放回去,避免頻繁創(chuàng)建和銷毀協(xié)程的開銷。golang標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)本身并沒有提供協(xié)程池,但我們可以自己實(shí)現(xiàn),或者使用第三方庫(kù)。
Golang協(xié)程池實(shí)現(xiàn)方案
實(shí)現(xiàn)協(xié)程池的核心思路是:維護(hù)一個(gè)協(xié)程隊(duì)列和一個(gè)任務(wù)隊(duì)列。任務(wù)來(lái)了,就從協(xié)程隊(duì)列里取一個(gè)協(xié)程去執(zhí)行,執(zhí)行完再放回協(xié)程隊(duì)列。
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package main import ( "fmt" "sync" "time" ) type Job struct { ID int Payload int } type WorkerPool struct { JobQueue chan Job WorkerQueue chan chan Job Workers []Worker Quit chan bool Wg sync.WaitGroup } type Worker struct { ID int JobQueue chan Job WorkerQueue chan chan Job Quit chan bool Wg *sync.WaitGroup } func NewWorker(id int, workerQueue chan chan Job, wg *sync.WaitGroup) Worker { return Worker{ ID: id, JobQueue: make(chan Job), WorkerQueue: workerQueue, Quit: make(chan bool), Wg: wg, } } func (w Worker) Start() { w.Wg.Add(1) go func() { defer w.Wg.Done() for { // 將自己的JobChannel 注冊(cè)到 WorkerPool 的 WorkerQueue 中 w.WorkerQueue <- w.JobQueue select { case job := <-w.JobQueue: // 接收到任務(wù) fmt.Printf("worker%d: 處理 job %d, payload %dn", w.ID, job.ID, job.Payload) time.Sleep(time.Duration(job.Payload) * time.Millisecond) // 模擬耗時(shí)操作 fmt.Printf("worker%d: 完成 job %dn", w.ID, job.ID) case <-w.Quit: // 收到停止信號(hào) fmt.Printf("worker%d: 停止n", w.ID) return } } }() } func (w Worker) Stop() { go func() { w.Quit <- true }() } func NewWorkerPool(workerNum int, jobQueueSize int) WorkerPool { jobQueue := make(chan Job, jobQueueSize) workerQueue := make(chan chan Job, workerNum) workers := make([]Worker, workerNum) wp := WorkerPool{ JobQueue: jobQueue, WorkerQueue: workerQueue, Workers: workers, Quit: make(chan bool), Wg: sync.WaitGroup{}, } // 創(chuàng)建 worker for i := 0; i < workerNum; i++ { worker := NewWorker(i+1, wp.WorkerQueue, &wp.Wg) workers[i] = worker } return wp } func (wp WorkerPool) Run() { // 啟動(dòng)所有 worker for i := 0; i < len(wp.Workers); i++ { wp.Workers[i].Start() } go wp.dispatch() } func (wp WorkerPool) dispatch() { for { select { case job := <-wp.JobQueue: // 從 JobQueue 中取出任務(wù) workerJobQueue := <-wp.WorkerQueue // 將任務(wù)發(fā)送給 Worker workerJobQueue <- job case <-wp.Quit: // 收到停止信號(hào) for i := 0; i < len(wp.Workers); i++ { wp.Workers[i].Stop() } return } } } func (wp WorkerPool) Stop() { close(wp.JobQueue) go func() { wp.Quit <- true }() wp.Wg.Wait() } func main() { workerNum := 5 jobQueueSize := 100 wp := NewWorkerPool(workerNum, jobQueueSize) wp.Run() // 生產(chǎn) job for i := 0; i < 20; i++ { job := Job{ ID: i + 1, Payload: i*100, // 模擬不同任務(wù)的耗時(shí) } wp.JobQueue <- job } // 等待所有 job 完成 time.Sleep(3 * time.Second) wp.Stop() fmt.Println("所有 job 完成") }
Golang 協(xié)程池的大小如何確定?
協(xié)程池的大小直接影響到程序的并發(fā)能力和資源利用率。太小了,并發(fā)度不夠,浪費(fèi)資源;太大了,可能導(dǎo)致上下文切換開銷過(guò)大,甚至OOM。
確定協(xié)程池大小需要考慮以下幾個(gè)因素:
- CPU 核心數(shù): 協(xié)程池的大小不應(yīng)超過(guò) CPU 核心數(shù)太多,否則會(huì)增加上下文切換的開銷。一般來(lái)說(shuō),可以設(shè)置為 CPU 核心數(shù)的 1-2 倍。
- 任務(wù)類型: 如果任務(wù)是 CPU 密集型的,協(xié)程池的大小應(yīng)該接近 CPU 核心數(shù)。如果任務(wù)是 I/O 密集型的,協(xié)程池的大小可以適當(dāng)增加,因?yàn)閰f(xié)程在等待 I/O 時(shí)可以切換到其他協(xié)程執(zhí)行。
- 系統(tǒng)資源: 協(xié)程池的大小還會(huì)受到系統(tǒng)資源的限制,例如內(nèi)存。如果協(xié)程池太大,可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存不足。
- 壓測(cè): 最終,需要通過(guò)壓測(cè)來(lái)確定最佳的協(xié)程池大小。通過(guò)不斷調(diào)整協(xié)程池的大小,并觀察程序的性能指標(biāo),例如吞吐量、響應(yīng)時(shí)間等,找到一個(gè)最佳的平衡點(diǎn)。
Golang 協(xié)程池如何處理 panic?
協(xié)程中如果發(fā)生panic,如果沒有recover,會(huì)導(dǎo)致程序崩潰。因此,在協(xié)程池中處理panic非常重要。
有幾種常見的處理方式:
- 在 Worker 中 recover: 這是最常見的方式,在每個(gè) Worker 的執(zhí)行函數(shù)中,使用 recover() 來(lái)捕獲 panic。這樣可以防止 panic 擴(kuò)散到整個(gè)程序,保證協(xié)程池的穩(wěn)定性。
func (w Worker) Start() { w.Wg.Add(1) go func() { defer w.Wg.Done() defer func() { if r := recover(); r != nil { fmt.Printf("worker%d: panic recover: %vn", w.ID, r) // 可以選擇將 panic 重新拋出,或者記錄日志 } }() for { w.WorkerQueue <- w.JobQueue select { case job := <-w.JobQueue: fmt.Printf("worker%d: 處理 job %d, payload %dn", w.ID, job.ID, job.Payload) // 模擬可能發(fā)生 panic 的操作 if job.Payload == 0 { panic("payload is zero") } time.Sleep(time.Duration(job.Payload) * time.Millisecond) fmt.Printf("worker%d: 完成 job %dn", w.ID, job.ID) case <-w.Quit: fmt.Printf("worker%d: 停止n", w.ID) return } } }() }
-
使用第三方庫(kù): 一些第三方協(xié)程池庫(kù),例如 ants,已經(jīng)內(nèi)置了 panic 處理機(jī)制。使用這些庫(kù)可以簡(jiǎn)化 panic 處理的流程。
-
記錄日志: 無(wú)論使用哪種方式處理 panic,都應(yīng)該記錄詳細(xì)的日志,包括 panic 的類型、堆棧信息等。這樣可以方便后續(xù)的排查和修復(fù)。
Golang 協(xié)程池有哪些常用的第三方庫(kù)?
雖然可以自己實(shí)現(xiàn)協(xié)程池,但使用成熟的第三方庫(kù)可以省去很多麻煩,并獲得更好的性能和穩(wěn)定性。
以下是一些常用的 Golang 協(xié)程池第三方庫(kù):
- ants: ants 是一個(gè)高性能的 Golang 協(xié)程池庫(kù),它具有以下特點(diǎn):
- 高性能:基于無(wú)鎖隊(duì)列實(shí)現(xiàn),性能優(yōu)秀。
- 自動(dòng)調(diào)整:可以根據(jù)任務(wù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)整協(xié)程池的大小。
- panic 處理:內(nèi)置了 panic 處理機(jī)制。
- 資源回收:可以自動(dòng)回收空閑的協(xié)程。
- 使用簡(jiǎn)單:API 簡(jiǎn)潔易用。
package main import ( "fmt" "sync" "time" "github.com/panjf2000/ants/v2" ) func main() { defer ants.Release() var wg sync.WaitGroup syncCalculateSum := func(i interface{}) { n := i.(int) fmt.Printf("處理 job %dn", n) time.Sleep(time.Duration(n) * time.Millisecond) fmt.Printf("完成 job %dn", n) wg.Done() } pool, _ := ants.NewPoolWithFunc(10, syncCalculateSum) defer pool.Release() for i := 0; i < 100; i++ { wg.Add(1) _ = pool.Invoke(i) } wg.Wait() fmt.Printf("運(yùn)行的 goroutine: %dn", ants.Running()) fmt.Printf("完成所有任務(wù).n") }
- tunny: tunny 是另一個(gè)流行的 Golang 協(xié)程池庫(kù),它支持多種任務(wù)類型,例如函數(shù)、命令等。tunny 的特點(diǎn)是:
- 支持多種任務(wù)類型:可以執(zhí)行函數(shù)、命令等。
- 靈活的配置:可以配置協(xié)程池的大小、超時(shí)時(shí)間等。
- 易于擴(kuò)展:可以自定義 Worker 的行為。
選擇哪個(gè)第三方庫(kù)取決于具體的應(yīng)用場(chǎng)景。如果需要高性能和自動(dòng)調(diào)整,ants 是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。如果需要支持多種任務(wù)類型和靈活的配置,tunny 也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。