Golang并发模型：流水线模型

本文参考于以下博文：
http://lessisbetter.site/2018/11/16/golang-introduction-to-pipeline/

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。

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。

简单流水线.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。

我们使用流水线模型实现这个简单的功能，从流水线的角度，可以分为3个阶段：

遍历切片，这是生产者。
计算平方值。
打印结果，这是消费者。
下面这段代码：

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 producer(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 := producer(1, 2, 3, 4)
    ch := square(in)

    // consumer
    for ret := range ch {
        fmt.Printf("%3d", ret)
    }
    fmt.Println()
}

流水线的特点
1)每个阶段把数据通过channel传递给下一个阶段。
2)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。
3)有1个函数来组织流水线，我们例子中是main函数。