本文深入探討了 Go 語言調(diào)度器在處理并發(fā)任務(wù)時(shí)，循環(huán)次數(shù)的奇偶性如何影響 Goroutine 的執(zhí)行結(jié)果。通過分析一個(gè)簡單的示例，揭示了程序退出時(shí)未完成的 Goroutine 可能被中斷的現(xiàn)象，并提出了使用 `sync.WaitGroup` 等機(jī)制確保 Goroutine 完成的方法。此外，還對示例代碼進(jìn)行了簡化和優(yōu)化，使其更符合 Go 語言的編程習(xí)慣。

在 Go 語言中，Goroutine 是一種輕量級(jí)的并發(fā)執(zhí)行單元。Go 調(diào)度器負(fù)責(zé)在不同的 Goroutine 之間分配 CPU 時(shí)間片，從而實(shí)現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。然而，在某些情況下，程序的行為可能會(huì)受到循環(huán)次數(shù)等因素的影響，導(dǎo)致 Goroutine 的執(zhí)行結(jié)果出現(xiàn)差異。

以下面這段 Go 代碼為例：

package main

import "runtime"

func main() {
    c2 := make(chan int)

    go func() {
        for v := range c2 {
            println("c2 =", v, "numof routines:", runtime.NumGoroutine())
        }
    }()

    for i := 1; i <= 10001; i++ { // 或者 i <= 10000
        c2 <- i
        //runtime.Gosched()
    }
}

這段代碼創(chuàng)建了一個(gè) Goroutine，用于從 channel c2 中接收數(shù)據(jù)并打印。主 Goroutine 向 c2 發(fā)送一系列整數(shù)。一個(gè)令人困惑的現(xiàn)象是：當(dāng)循環(huán)次數(shù)為奇數(shù)（例如 10001）時(shí)，所有數(shù)字都能被 Goroutine 接收并打??；而當(dāng)循環(huán)次數(shù)為偶數(shù)（例如 10000）時(shí)，最后一個(gè)數(shù)字可能無法被打印。

原因分析

這種現(xiàn)象的原因在于 Go 程序的退出機(jī)制。當(dāng) main 函數(shù)返回時(shí)，程序會(huì)立即終止，而不會(huì)等待所有 Goroutine 完成。因此，Goroutine 是否能夠完成其任務(wù)，取決于調(diào)度器的調(diào)度策略以及一些隨機(jī)因素。循環(huán)次數(shù)的微小差異（例如 10000 和 10001）可能會(huì)影響調(diào)度器的決策，從而導(dǎo)致 Goroutine 在 main 函數(shù)退出前是否能夠完成所有任務(wù)。

更具體地說，當(dāng)循環(huán)次數(shù)較小時(shí)，main 函數(shù)完成得更快，Goroutine 可能沒有足夠的時(shí)間來處理 channel 中的所有數(shù)據(jù)。而當(dāng)循環(huán)次數(shù)較大時(shí)，main 函數(shù)花費(fèi)的時(shí)間更長，Goroutine 有更大的機(jī)會(huì)完成其任務(wù)。

解決方案

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為了確保 Goroutine 在程序退出前完成所有任務(wù)，可以使用 sync.WaitGroup 等機(jī)制來等待 Goroutine 完成。以下是使用 sync.WaitGroup 的示例代碼：

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
    "sync"
)

func main() {
    c2 := make(chan int)
    var wg sync.WaitGroup

    wg.Add(1) // 增加一個(gè)等待的 Goroutine

    go func() {
        defer wg.Done() // Goroutine 完成后，減少等待計(jì)數(shù)
        for v := range c2 {
            fmt.Println("c2 =", v, "numof routines:", runtime.NumGoroutine())
        }
    }()

    for i := 1; i <= 10000; i++ {
        c2 <- i
        //runtime.Gosched()
    }
    close(c2) // 關(guān)閉 channel，通知 Goroutine 停止接收數(shù)據(jù)

    wg.Wait() // 等待所有 Goroutine 完成
}

在這個(gè)修改后的版本中，sync.WaitGroup 用于等待 Goroutine 完成。wg.Add(1) 增加了一個(gè)等待的 Goroutine。在 Goroutine 內(nèi)部，defer wg.Done() 確保在 Goroutine 退出時(shí)，等待計(jì)數(shù)器會(huì)減 1。close(c2) 關(guān)閉了 channel，通知 Goroutine 停止接收數(shù)據(jù)。wg.Wait() 阻塞 main 函數(shù)，直到所有 Goroutine 完成。

代碼優(yōu)化

原始代碼中 Goroutine 的循環(huán)可以簡化為：

for v := range c2 {
    println("c2 =", v,"numof routines:",runtime.NumGoroutine())
}

通過 range 遍歷 channel，可以更簡潔地處理 channel 中的數(shù)據(jù)。

總結(jié)與注意事項(xiàng)

• Go 程序的退出機(jī)制不會(huì)等待所有 Goroutine 完成，因此需要使用 sync.WaitGroup 等機(jī)制來確保 Goroutine 完成。
• 循環(huán)次數(shù)等因素可能會(huì)影響調(diào)度器的調(diào)度策略，從而導(dǎo)致 Goroutine 的執(zhí)行結(jié)果出現(xiàn)差異。
• 應(yīng)該始終使用 close 關(guān)閉 channel，以通知 Goroutine 停止接收數(shù)據(jù)。
• 代碼應(yīng)該盡可能簡潔和清晰，遵循 Go 語言的編程習(xí)慣。

理解 Go 調(diào)度器的工作原理對于編寫高效和可靠的并發(fā)程序至關(guān)重要。通過本文的分析，希望能幫助讀者更好地理解 Go 語言的并發(fā)機(jī)制，并避免在實(shí)際開發(fā)中遇到類似的問題。

以上就是Go 調(diào)度器：奇偶循環(huán)次數(shù)導(dǎo)致 Goroutine 執(zhí)行差異的探究的詳細(xì)內(nèi)容，更多請關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章！