Go语言之并发示例-Pool

释放双眼,带上耳机,听听看~!

这篇文章演示使用有缓冲的通道实现一个资源池,这个资源池可以管理在任意多个goroutine之间共享的资源,比如网络连接、数据库连接等,我们在数据库操作的时候,比较常见的就是数据连接池,也可以基于我们实现的资源池来实现。

可以看出,资源池也是一种非常流畅性的模式,这种模式一般适用于在多个goroutine之间共享资源,每个goroutine可以从资源池里申请资源,使用完之后再放回资源池里,以便其他goroutine复用。

好了,老规矩,我们先构建一个资源池结构体,然后再赋予一些方法,这个资源池就可以帮助我们管理资源了。

//一个安全的资源池,被管理的资源必须都实现io.Close接口

type Pool struct {    m sync.Mutex    res chan io.Closer    factory func() (io.Closer,error)    closed bool}

这个结构体Pool有四个字段,其中m是一个互斥锁,这主要是用来保证在多个goroutine访问资源时,池内的值是安全的。

res字段是一个有缓冲的通道,用来保存共享的资源,这个通道的大小,在初始化Pool的时候就指定的。注意这个通道的类型是io.Closer接口,所以实现了这个io.Closer接口的类型都可以作为资源,交给我们的资源池管理。

factory这个是一个函数类型,它的作用就是当需要一个新的资源时,可以通过这个函数创建,也就是说它是生成新资源的,至于如何生成、生成什么资源,是由使用者决定的,所以这也是这个资源池灵活的设计的地方。

closed字段表示资源池是否被关闭,如果被关闭的话,再访问是会有错误的。

现在先这个资源池我们已经定义好了,也知道了每个字段的含义,下面就开时具体使用。刚刚我们说到关闭错误,那么我们就先定义一个资源池已经关闭的错误。

var ErrPoolClosed = errors.New("资源池已经关闭。")

非常简洁,当我们从资源池获取资源的时候,如果该资源池已经关闭,那么就会返回这个错误。单独定义它的目的,是和其他错误有一个区分,这样需要的时候,我们就可以从众多的error类型里区分出来这个ErrPoolClosed。

下面我们就该为创建Pool专门定一个函数了,这个函数就是工厂函数,我们命名为New。

//创建一个资源池
func New(fn func() (io.Closer, error), size uint) (*Pool, error) {    if size <= 0 {            return nil, errors.New("size的值太小了。")    }       return &Pool{        factory: fn,        res:     make(chan io.Closer, size),    }, nil

}

这个函数创建一个资源池,它接收两个参数,一个fn是创建新资源的函数;还有一个size是指定资源池的大小。

这个函数里,做了size大小的判断,起码它不能小于或者等于 0 ,否则就会返回错误。如果参数正常,就会使用size创建一个有缓冲的通道,来保存资源,并且返回一个资源池的指针。

有了创建好的资源池,那么我们就可以从中获取资源了。

//从资源池里获取一个资源
func (p *Pool) Acquire() (io.Closer,error) {    select {        case r,ok := <-p.res:                log.Println("Acquire:共享资源")                if !ok {                            return nil,ErrPoolClosed                }                        return r,nil        default:                log.Println("Acquire:新生成资源")                        return p.factory()    }

}

Acquire方法可以从资源池获取资源,如果没有资源,则调用factory方法生成一个并返回。

这里同样使用了select的多路复用,因为这个函数不能阻塞,可以获取到就获取,不能就生成一个。

这里的新知识是通道接收的多参返回,如果可以接收的话,第一参数是接收的值,第二个表示通道是否关闭。例子中如果ok值为false表示通道关闭,如果为true则表示通道正常。所以我们这里做了一个判断,如果通道关闭的话,返回通道关闭错误。

有获取资源的方法,必然还有对应的释放资源的方法,因为资源用完之后,要还给资源池,以便复用。在讲解释放资源的方法前,我们先看下关闭资源池的方法,因为释放资源的方法也会用到它。

关闭资源池,意味着整个资源池不能再被使用,然后关闭存放资源的通道,同时释放通道里的资源。

//关闭资源池,释放资源
func (p *Pool) Close() {    p.m.Lock()        defer p.m.Unlock()        if p.closed {                  return     }    p.closed = true    //关闭通道,不让写入了    close(p.res)    //关闭通道里的资源    for r:=range p.res {        r.Close()    }
}

这个方法里,我们使用了互斥锁,因为有个标记资源池是否关闭的字段closed需要再多个goroutine操作,所以我们必须保证这个字段的同步。这里把关闭标志置为true。

然后我们关闭通道,不让写入了,而且我们前面的Acquire也可以感知到通道已经关闭了。同比通道后,就开始释放通道中的资源,因为所有资源都实现了io.Closer接口,所以我们直接调用Close方法释放资源即可。

关闭方法有了,我们看看释放资源的方法如何实现。

func (p *Pool) Release(r io.Closer){        //保证该操作和Close方法的操作是安全的    p.m.Lock()        defer p.m.Unlock()     //资源池都关闭了,就省这一个没有释放的资源了,释放即可    if p.closed {        r.Close()                return    }    select {    case p.res <- r:        log.Println("资源释放到池子里了")        default:        log.Println("资源池满了,释放这个资源吧")        r.Close()    }
}

释放资源本质上就会把资源再发送到缓冲通道中,就是这么简单,不过为了更安全的实现这个方法,我们使用了互斥锁,保证closed标志的安全,而且这个互斥锁还有一个好处,就是不会往一个已经关闭的通道发送资源。

这是为什么呢?因为Close和Release这两个方法是互斥的,Close方法里对closed标志的修改,Release方法可以感知到,所以就直接return了,不会执行下面的select代码了,也就不会往一个已经关闭的通道里发送资源了。

如果资源池没有被关闭,则继续尝试往资源通道发送资源,如果可以发送,就等于资源又回到资源池里了;如果发送不了,说明资源池满了,该资源就无法重新回到资源池里,那么我们就把这个需要释放的资源关闭,抛弃了。

【转自慕课】https://www.imooc.com

Go

Go语言面向对象

2022-3-3 18:40:52

Go

搞不定抽奖系统的技术不是一个好程序员(5)

2022-3-3 18:42:07

搜索