gf框架之grpool - 高性能的goroutine池

johng · · 2708 次点击 · · 开始浏览    
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Go语言中的goroutine虽然相对于系统线程来说比较轻量级,但是在高并发量下的goroutine频繁创建和销毁对于性能损耗以及GC来说压力也不小。充分将goroutine复用,减少goroutine的创建/销毁的性能损耗,这便是grpool对goroutine进行池化封装的目的。例如,针对于100W个执行任务,使用goroutine的话需要不停创建并销毁100W个goroutine,而使用grpool也许底层只需要几千个goroutine便能充分复用地执行完成所有任务。经测试,在高并发下grpool的性能比原生的goroutine高出几倍到数百倍!并且随之也极大地降低了内存使用率。 性能测试报告:http://johng.cn/grpool-performance/ ### 方法列表 ```go func Add(f func()) func Jobs() int func SetExpire(expire int) func SetSize(size int) func Size() int type Pool func New(expire int, sizes ...int) *Pool func (p *Pool) Add(f func()) func (p *Pool) Close() func (p *Pool) Jobs() int func (p *Pool) SetExpire(expire int) func (p *Pool) SetSize(size int) func (p *Pool) Size() int ``` 通过grpool.New方法创建一个goroutine池,并给定池中goroutine的有效时间,单位为**秒**,第二个参数为非必需参数,用于限定池中的工作goroutine数量,默认为不限制。需要注意的是,任务可以不停地往池中添加,没有限制,但是工作的goroutine是可以做限制的。我们可以通过Size()方法查询当前的工作goroutine数量,使用Jobs()方法查询当前池中待处理的任务数量。同时,池的大小和goroutine有效期可以通过SetSize和SetExpire方法在运行时进行动态改变。 同时,为便于使用,grpool包提供了默认的goroutine池,直接通过grpool.Add即可往默认的池中添加任务,任务参数必须是一个 **func()** 类型的函数/方法。 ### 使用示例 1、使用默认的goroutine池,限制10个工作goroutine执行1000个任务。 https://gitee.com/johng/gf/blob/master/geg/os/grpool/grpool1.go ```go package main import ( "time" "fmt" "gitee.com/johng/gf/g/os/gtime" "gitee.com/johng/gf/g/os/grpool" ) func job() { time.Sleep(1*time.Second) } func main() { grpool.SetSize(10) for i := 0; i < 1000; i++ { grpool.Add(job) } gtime.SetInterval(2*time.Second, func() bool { fmt.Println("size:", grpool.Size()) fmt.Println("jobs:", grpool.Jobs()) return true }) select {} } ``` 这段程序中的任务函数的功能是sleep 1秒钟,这样便能充分展示出goroutine数量限制功能。其中,我们使用了gtime.SetInterval定时器每隔2秒钟打印出当前默认池中的工作goroutine数量以及待处理的任务数量。 2、我们再来看一个新手经常容易出错的例子 https://gitee.com/johng/gf/blob/master/geg/os/grpool/grpool2.go ```go package main import ( "fmt" "sync" "gitee.com/johng/gf/g/os/grpool" ) func main() { wg := sync.WaitGroup{} for i := 0; i < 10; i++ { wg.Add(1) grpool.Add(func() { fmt.Println(i) wg.Done() }) } wg.Wait() } ``` 我们这段代码的目的是要顺序地打印出0-9,然而运行后却输出: ``` 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ``` 为什么呢?这里的执行结果无论是采用go关键字来执行还是grpool来执行都是如此。原因是,对于异步线程/协程来讲,函数进行进行异步执行注册时,该函数并未真正开始执行(注册时只在goroutine的栈中保存了变量i的内存地址),而一旦开始执行时函数才会去读取变量i的值,而这个时候变量i的值已经自增到了10。 清楚原因之后,改进方案也很简单了,就是在注册异步执行函数的时候,把当时变量i的值也一并传递获取;或者把当前变量i的值赋值给一个不会改变的临时变量,在函数中使用该临时变量而不是直接使用变量i。 改进后的示例代码如下: 1)、使用go关键字 https://gitee.com/johng/gf/blob/master/geg/os/grpool/grpool3.go ```go package main import ( "fmt" "sync" ) func main() { wg := sync.WaitGroup{} for i := 0; i < 10; i++ { wg.Add(1) go func(v int){ fmt.Println(v) wg.Done() }(i) } wg.Wait() } ``` 执行后,输出结果为: ``` 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ``` 注意,异步执行时并不会保证按照函数注册时的顺序执行,以下同理。 2)、使用临时变量 https://gitee.com/johng/gf/blob/master/geg/os/grpool/grpool4.go ```go package main import ( "fmt" "sync" "gitee.com/johng/gf/g/os/grpool" ) func main() { wg := sync.WaitGroup{} for i := 0; i < 10; i++ { wg.Add(1) v := i grpool.Add(func() { fmt.Println(v) wg.Done() }) } wg.Wait() } ``` 执行后,输出结果为: ``` 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ``` 这里可以看到,使用grpool进行任务注册时,只能使用func()类型的参数,因此无法在任务注册时把变量i的值注册进去,因此只能采用临时变量的形式来传递当前变量i的值。

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2 回复  |  直到 2018-01-20 00:39:52
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