協程(goroutine)作為 Go 語言的扛把子,經常在各種 Go 工程項目中頻繁露面,甚至有人會為了用 goroutine 而強行用他。
在 Go 工程師的面試中,也繞不開他,會有人問 ”如何停止一個 goroutine?”,一下子就把話題范圍擴大了,這是一個涉及多個知識點的話題,能進一步深入問。
為此,今天煎魚就帶大家了解一下停止 goroutine 的方法!
goroutine 案例
在日常的工作中,我們常會有這樣的 Go 代碼,go 關鍵字一把搜起一個 goroutine:
func main() {
ch := make(chan string, 6)
go func() {
for {
ch <- "腦子進煎魚了"
}
}()
}
初入 goroutine 大門的開發者可能就完事了,但跑一段時間后,他就可能會遇到一些問題,苦苦排查...
像是:當 goroutine 內的任務,運行的太久,又或是卡死了...就會一直阻塞在系統中,變成 goroutine 泄露,或是間接造成資源暴漲,會帶來許多的問題。
如何在停止 goroutine,就成了一門必修技能了,不懂就沒法用好 goroutine。
關閉 channel
第一種方法,就是借助 channel 的 close 機制來完成對 goroutine 的精確控制。
代碼如下:
func main() {
ch := make(chan string, 6)
go func() {
for {
v, ok := <-ch
if !ok {
fmt.Println("結束")
return
}
fmt.Println(v)
}
}()
ch <- "煎魚還沒進鍋里..."
ch <- "煎魚進腦子里了!"
close(ch)
time.Sleep(time.Second)
}
在 Go 語言的 channel 中,channel 接受數據有兩種方法:
msg := <-ch
msg, ok := <-ch
這兩種方式對應着不同的 runtime 方法,我們可以利用其第二個參數進行判別,當關閉 channel 時,就根據其返回結果跳出。
另外我們也可以利用 for range
的特性:
go func() {
for {
for v := range ch {
fmt.Println(v)
}
}
}()
其會一直循環遍歷通道 ch
,直到其關閉為止,是頗為常見的一種用法。
定期輪詢 channel
第二種方法,是更為精細的方法,其結合了第一種方法和類似信號量的處理方式。
代碼如下:
func main() {
ch := make(chan string, 6)
done := make(chan struct{})
go func() {
for {
select {
case ch <- "腦子進煎魚了":
case <-done:
close(ch)
return
}
time.Sleep(100 * time.Millisecond)
}
}()
go func() {
time.Sleep(3 * time.Second)
done <- struct{}{}
}()
for i := range ch {
fmt.Println("接收到的值: ", i)
}
fmt.Println("結束")
}
在上述代碼中,我們聲明了變量 done
,其類型為 channel,用於作為信號量處理 goroutine 的關閉。
而 goroutine 的關閉是不知道什么時候發生的,因此在 Go 語言中會利用 for-loop
結合 select
關鍵字進行監聽,再進行完畢相關的業務處理后,再調用 close
方法正式關閉 channel。
若程序邏輯比較簡單結構化,也可以不調用 close
方法,因為 goroutine 會自然結束,也就不需要手動關閉了。
使用 context
第三種方法,可以借助 Go 語言的上下文(context)來做 goroutine 的控制和關閉。
代碼如下:
func main() {
ch := make(chan struct{})
ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
go func(ctx context.Context) {
for {
select {
case <-ctx.Done():
ch <- struct{}{}
return
default:
fmt.Println("煎魚還沒到鍋里...")
}
time.Sleep(500 * time.Millisecond)
}
}(ctx)
go func() {
time.Sleep(3 * time.Second)
cancel()
}()
<-ch
fmt.Println("結束")
}
在 context 中,我們可以借助 ctx.Done
獲取一個只讀的 channel,類型為結構體。可用於識別當前 channel 是否已經被關閉,其原因可能是到期,也可能是被取消了。
因此 context 對於跨 goroutine 控制有自己的靈活之處,可以調用 context.WithTimeout
來根據時間控制,也可以自己主動地調用 cancel
方法來手動關閉。
干掉另外一個 goroutine
在了解了停止 goroutine 的 3 種經典方法后,又有小伙伴提出了新的想法。就是 “我想在 goroutineA 里去停止 goroutineB,有辦法嗎?”
答案是不能,因為在 Go 語言中,goroutine 只能自己主動退出,一般通過 channel 來控制,不能被外界的其他 goroutine 關閉或干掉,也沒有 goroutine 句柄的顯式概念。
在 Go issues 中也有人提過類似問題,Dave Cheney 給出了一些思考:
- 如果一個 goroutine 被強行停止了,它所擁有的資源會發生什么?堆棧被解開了嗎?defer 是否被執行?
- 如果執行 defer,該 goroutine 可能可以繼續無限期地生存下去。
- 如果不執行 defer,該 goroutine 原本的應用程序系統設計邏輯將會被破壞,這肯定不合理。
- 如果允許強制停止 goroutine,是要釋放所有東西,還是直接把它從調度器中踢出去,你想通過此解決什么問題?
這都是值得深思的,另外一旦放開這種限制。作為程序員,你維護代碼。很有可能就不知道 goroutine 的句柄被傳到了哪里,又是在何時何地被人莫名其妙關閉,非常糟糕...
總結
在今天這篇文章中,我們介紹了在 Go 語言中停止 goroutine 的三大經典方法(channel、context,channel+context)和其背后的使用原理。
同時針對 goroutine 不可以跨 goroutine 強制停止的原因進行了分析。其實 goroutine 的設計就是這樣的,包括像 goroutine+panic+recover 的設計也是遵循這個原理,因此也有的 Go 開發者總是會誤以為跨 goroutine 能有 recover 接住...
記住,在 Go 語言中每一個 goroutine 都需要自己承擔自己的任何責任,這是基本原則。