听说90%的人都没搞定手撕协程池这道面试题!
特别的缘分
听说90%的人都没搞定手撕协程池这道面试题!
能看到这篇文章一定是特殊的缘分,请务必珍惜,请详细看看吧,哈哈。
不止上图,最近 Go就业训练营 中不少小伙伴说,面试中碰到了好几次手撕协程池的问题。
解题思路:
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定义协程池结构体:首先,我们需要定义一个协程池的结构体,包含协程池的属性和方法。结构体中需要包含一个任务队列、协程池的大小、当前运行的协程数量等属性。
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初始化协程池:在初始化函数中,我们需要创建一个指定大小的任务队列,并初始化协程池的属性。
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添加任务到协程池:当有任务需要执行时,我们将任务添加到任务队列中。
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启动协程池:在启动函数中,我们需要根据协程池的大小创建对应数量的协程,并从任务队列中获取任务进行执行。每个协程会不断从任务队列中获取任务并执行,直到任务队列为空。
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控制协程数量:在协程池中,我们需要控制同时运行的协程数量,以防止过多的协程导致资源浪费。可以使用信号量或者计数器来控制协程的数量。
通过以上的解题思路,我们可以实现一个基本的协程池。
在实际应用中,可能还需要考虑一些其他的因素,如任务优先级、任务超时处理等。根据具体的需求,可以对协程池进行进一步的扩展和优化。
说完了解题思路,再给大家一个可参考,可运行的示例代码:
示例代码:
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
type Job struct {
ID int
}
type Worker struct {
ID int
JobChannel chan Job
Quit chan bool
}
type Pool struct {
WorkerNum int
JobChannel chan Job
WorkerQueue chan chan Job
Quit chan bool
wg sync.WaitGroup
}
// NewWorker 创建一个新的工作者
func NewWorker(id int, workerQueue chan chan Job) Worker {
return Worker{
ID: id,
JobChannel: make(chan Job),
Quit: make(chan bool),
}
}
// Start 启动工作者
func (w Worker) Start(workerQueue chan chan Job) {
go func() {
for {
workerQueue <- w.JobChannel
select {
case job := <-w.JobChannel:
fmt.Printf("Worker %d started job %d\n", w.ID, job.ID)
// 执行任务
fmt.Printf("Worker %d finished job %d\n", w.ID, job.ID)
case <-w.Quit:
return
}
}
}()
}
// Start 启动工作者池
func (p *Pool) Start() {
for i := 0; i < p.WorkerNum; i++ {
worker := NewWorker(i, p.WorkerQueue)
worker.Start(p.WorkerQueue)
}
go func() {
for {
select {
case job := <-p.JobChannel:
worker := <-p.WorkerQueue
worker <- job
case <-p.Quit:
for i := 0; i < p.WorkerNum; i++ {
worker := <-p.WorkerQueue
worker <- Job{} // 发送空任务,通知协程退出
}
p.wg.Done()
return
}
}
}()
}
// AddJob 添加作业到作业通道
func (p *Pool) AddJob(job Job) {
p.JobChannel <- job
}
// Stop 停止工作者池
func (p *Pool) Stop() {
p.Quit <- true
p.wg.Wait()
}
func main() {
pool := Pool{
WorkerNum: 5,
JobChannel: make(chan Job),
WorkerQueue: make(chan chan Job, 5),
Quit: make(chan bool),
}
pool.Start()
for i := 0; i < 10; i++ {
job := Job{ID: i}
pool.AddJob(job)
}
pool.Stop()
}
以下是对代码的注释:
- Job 结构体定义了作业的 ID。
- Worker 结构体定义了工作者的 ID、作业通道和退出通道。
- Pool 结构体定义了工作者数量、作业通道、工作者队列和退出通道,以及一个等待组(WaitGroup)。
- NewWorker 函数创建一个新的工作者,并返回一个工作者实例。
- Start 方法启动一个工作者,它从工作者队列中获取自己的作业通道,并在循环中等待作业的到来,执行作业并在退出通道接收到信号时返回。
- Pool 的 Start 方法启动工作者池,创建指定数量的工作者,并将它们启动。同时,它还启动一个循环,等待作业的到来,并将作业分发给可用的工作者。
- AddJob 方法将作业添加到作业通道中,供工作者池处理。
- Stop 方法停止工作者池,向退出通道发送信号,并等待所有工作者完成当前作业后返回。
- main 函数创建一个工作者池实例,启动工作者池,并添加一些作业。最后,调用 Stop 方法停止工作者池。
答疑
有小伙伴提出了疑问:
WorkerQueue chan chan Job 的作用是什么?为什么要这么定义?
解答一下:
WorkerQueue chan chan Job 的作用是用于传递工作者(Worker)的作业通道(JobChannel)。它是一个通道(channel),其中每个元素都是一个作业通道。
为什么要这么定义呢?这是因为在工作者池模式中,每个工作者需要一个独立的作业通道来接收作业。通过将每个工作者的作业通道放入一个通道中,可以实现对工作者的动态分配和管理。
具体来说,WorkerQueue 通道用于存储每个工作者的作业通道。当有新的作业到达时,工作者池会从 WorkerQueue 中取出一个可用的工作者的作业通道,并将作业发送到该通道中,由相应的工作者进行处理。
这种设计可以有效地控制并发任务的分配和调度。通过将工作者的作业通道放入 WorkerQueue 中,可以实现对工作者的复用和动态管理,避免了频繁地创建和销毁工作者协程的开销。
总结起来,WorkerQueue 的定义允许工作者池动态地管理工作者的作业通道,实现对并发任务的高效分配和调度。
运行结果
总结
以上代码实现了一个简单的工作池(Worker Pool)模式。工作池由一组固定数量的工作者(Worker)协程组成,它们从作业通道(JobChannel)中获取作业(Job)并执行。
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