多核處理器越來越普及,那有沒有一種簡(jiǎn)單的辦法,能夠讓我們寫的軟件釋放多核的威力?答案是:Yes。隨著Golang, Erlang, Scale等為并發(fā)設(shè)計(jì)的程序語言的興起,新的并發(fā)模式逐漸清晰。正如過程式編程和面向?qū)ο笠粯�,一個(gè)好的編程模式需要有一個(gè)極其簡(jiǎn)潔的內(nèi)核,還有在此之 上豐富的外延,可以解決現(xiàn)實(shí)世界中各種各樣的問題。本文以GO語言為例,解釋其中內(nèi)核、外延。
并發(fā)模式之內(nèi)核
這種并發(fā)模式的內(nèi)核只需要協(xié)程和通道就夠了。其中協(xié)程負(fù)責(zé)執(zhí)行代碼,通道負(fù)責(zé)在協(xié)程之間傳遞事件。
并發(fā)編程一直以來都是個(gè)非常困難的工作。要想編寫一個(gè)良好的并發(fā)程序,我們不得不了解線程, 鎖,semaphore,barrier甚至CPU更新高速緩存的方式,而且他們個(gè)個(gè)都有怪脾氣,處處是陷阱。筆者除非萬不得以,決不會(huì)自己操作這些底層 并發(fā)元素。一個(gè)簡(jiǎn)潔的并發(fā)模式不需要這些復(fù)雜的底層元素,只需協(xié)程和通道就夠了。
協(xié)程是輕量級(jí)的線程。在過程式編程中,當(dāng)調(diào)用一個(gè)過程的時(shí)候,需要等待其執(zhí)行完才返回。而調(diào)用一個(gè)協(xié)程的時(shí)候,不需要等待其執(zhí)行完,會(huì)立即返回。協(xié)程十分 輕量,Go語言可以在一個(gè)進(jìn)程中執(zhí)行有數(shù)以十萬計(jì)的協(xié)程,依舊保持高性能。而對(duì)于普通的平臺(tái),一個(gè)進(jìn)程有數(shù)千個(gè)線程,其CPU會(huì)忙于上下文切換,性能急劇 下降。隨意創(chuàng)建線程可不是一個(gè)好主意,但是我們可以大量使用的協(xié)程。
通道是協(xié)程之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。通道可以在眾多的協(xié)程之間傳遞數(shù)據(jù),具體可以值也可以是個(gè)引用。通道有兩種使用方式。
· 協(xié)程可以試圖向通道放入數(shù)據(jù),如果通道滿了,會(huì)掛起協(xié)程,直到通道可以為他放入數(shù)據(jù)為止。
· 協(xié)程可以試圖向通道索取數(shù)據(jù),如果通道沒有數(shù)據(jù),會(huì)掛起協(xié)程,直到通道返回?cái)?shù)據(jù)為止。
如此,通道就可以在傳遞數(shù)據(jù)的同時(shí),控制協(xié)程的運(yùn)行。有點(diǎn)像事件驅(qū)動(dòng),也有點(diǎn)像阻塞隊(duì)列。這兩個(gè)概念非常的簡(jiǎn)單,各個(gè)語言平臺(tái)都會(huì)有相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。在Java和C上也各有庫可以實(shí)現(xiàn)兩者。
只要有協(xié)程和通道,就可以優(yōu)雅的解決并發(fā)的問題。不必使用其他和并發(fā)有關(guān)的概念。那如何用這兩把利刃解決各式各樣的實(shí)際問題呢?