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使用golang并发求和,作为对golang并发的一个练习.
为了验证结果的正确性,要给出最传统的版本:
func sum1(data []int) int {
s := 0
l := len(data)
for i := 0; i < l; i++ {
s += data[i]
}
return s
}
第二种方法,使用N个goroutine, 然后将N个分段的和写入N个channel中:
func sum2(data []int) int {
s := 0
l := len(data)
const N = 5
seg := l / N
var chs [N]<-chan int
for i := 0; i < N; i++ {
chs[i] = worker(data[i*seg : (i+1)*seg])
}
for i := 0; i < N; i++ {
s += <-chs[i]
}
return s
}
func worker(s []int) <-chan int {
out := make(chan int)
go func() {
length := len(s)
sum := 0
for i := 0; i < length; i++ {
sum += s[i]
}
out <- sum
}()
return out
}
对于一个求和的任务来说,用worker这种“模式”可能 太过麻烦,
看第三种,直接一个函数写出来:
func sum3(data []int) int {
s := 0
l := len(data)
const N = 5
seg := l / N
var mu sync.Mutex
var wg sync.WaitGroup
wg.Add(N) // 直接加N个
for i := 0; i < N; i++ {
go func(ii int) {
tmpS := data[ii*seg : (ii+1)*seg]
ll := len(tmpS)
mu.Lock()
for i := 0; i < ll; i++ {
s += tmpS[i]
}
mu.Unlock()
wg.Done() // 一个goroutine运行完
}(i)
}
wg.Wait() // 等N个goroutine都运行完
return s
}
注意sum3要在读写s的地方加锁,因为s可能被多个goroutine并发读写。
最后一种方法有data race
问题,不过运行结果是对的,看一下思路:
var sum4Tmp int
var sum4mu sync.Mutex
// 这个有data race问题,可以用WaitGroup改,只是提供一种思路
func sum4(data []int) int {
//s := 0
l := len(data)
const N = 5
seg := l / N
for i := 0; i < N; i++ {
go subsum4(data[i*seg : (i+1)*seg])
}
// 这里是>1,因为要排除main
// 这种方法不可靠,只是一种思路
for runtime.NumGoroutine() > 1 {
}
// go run -race sum.go会报data race问题
// main goroutine对它读
// 别的goroutine会对它写(go subsum4)
return sum4Tmp
}
func subsum4(s []int) {
length := len(s)
sum := 0
sum4mu.Lock()
for i := 0; i < length; i++ {
sum += s[i]
}
sum4Tmp = sum4Tmp + sum
defer sum4mu.Unlock()
}
最后测试如下:
首先创建一个slice, 放1e8
(1亿)个整数(范围[0,10)
)进去,
然后用4种方法进行计算。
func calcTime(f func([]int) int, arr []int, tag string) {
t1 := time.Now().UnixNano()
s := f(arr)
t2 := time.Now().UnixNano() - t1
fmt.Printf("%15s: time: %d, sum: %d\n", tag, t2, s)
}
func main() {
const MAX = 1e8 // 1亿
arr := make([]int, MAX)
for i := 0; i < MAX; i++ {
arr[i] = rand.Intn(10)
}
calcTime(sum1, arr, "for")
calcTime(sum2, arr, "worker")
calcTime(sum3, arr, "WaitGroup")
calcTime(sum4, arr, "NumGoroutine")
}
我的笔记本输出结果:
for: time: 61834200, sum: 450032946 worker: time: 51861100, sum: 450032946 WaitGroup: time: 153628200, sum: 450032946 NumGoroutine: time: 63791300, sum: 450032946
欢迎补充指正!