golang：并发模型为流水线模型

Dear 丶 2023-02-26 11:20 7阅读 0赞

Golang作为一个实用主义的编程语言，非常注重性能，在语言特性上天然支持并发，它有多种并发模型，通过流水线模型系列文章，你会更好的使用Golang并发特性，提高你的程序性能。

这篇文章主要介绍流水线模型的流水线概念，后面文章介绍流水线模型的FAN-IN和FAN-OUT，最后介绍下如何合理的关闭流水线的协程。

# Golang的并发核心思路 #

Golang并发核心思路是关注数据流动。数据流动的过程交给channel，数据处理的每个环节都交给goroutine，把这些流程画起来，有始有终形成一条线，那就能构成流水线模型。

但我们先从简单的入手。

# 从一个简单的流水线入手 #

流水线并不是什么新奇的概念，它能极大的提高生产效率，在当代社会流水线非常普遍，我们用的几乎任何产品（手机、电脑、汽车、水杯），都是从流水线上生产出来的。以汽车为例，整个汽车流水线要经过几百个组装点，而在某个组装点只组装固定的零部件，然后传递给下一个组装点，最终一台完整的汽车从流水线上生产出来。

Golang的并发模型灵感其实都来自我们生活，对软件而言，高的生产效率就是高的性能。

**在golang中，流水线由多个阶段组成，每个阶段之间通过channel连接，每个节点可以由多个同时运行的goroutine组成**

从最简单的流水线入手。下图的流水线由3个阶段组成，分别是A、B、C，A和B之间是通道aCh，B和C之间是通道bCh，A生成数据传递给B，B生成数据传递给C。

流水线中，第一个阶段的协程是生产者，它们只生产数据。最后一个阶段的协程是消费者，它们只消费数据。下图中A是生成者，C是消费者，而B只是中间过程的处理者。  
![在这里插入图片描述][20200715142514803.png]

举个例子，设计一个程序：计算一个整数切片中元素的平方值并把它打印出来。非并发的方式是使用for遍历整个切片，然后计算平方，打印结果。

*  producer()负责生产数据，它会把数据写入通道，并把它写数据的通道返回。
 *  square()负责从某个通道读数字，然后计算平方，将结果写入通道，并把它的输出通道返回。
 *  main()负责启动producer和square，并且还是消费者，读取suqre的结果，并打印出来。

package main
    
    import (
    	"fmt"
    )
    
    func produce(nums ... int) <- chan int {
        
    	out := make(chan int)
    	go func() {
        
    		defer close(out)
    		for  n := range nums {
        
    			out <- n;
    		}
    	}()
    
    	return out
    }
    
    func square(inch <- chan int) <- chan int {
        
    	out := make(chan int)
    
    	go func() {
        
    		defer close(out)
    		for n := range inch {
        
    			out <- n*n;
    		}
    	}()
    
    	return out
    }
    
    func main() {
        
    	in := produce(1, 2, 3, 4)
    	ch := square(in)
    
    	for  i := range ch {
        
    		fmt.Print(i , "\t")
    	}
    	fmt.Scanln()
    }

# 流水线的特点 #

*  每个阶段把数据通过channel传递给下一个阶段
 *  每个阶段要创建1个goroutine和1个通道，这个goroutine向里面写数据，函数要返回这个通道
 *  有1个函数来组织流水线，我们例子中是main函数。

[20200715142514803.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200715142514803.png