在 Go 语言中，如何正确的使用并发

从多个花絮中提取，可是若是我斗胆提出主要观点的总结，其内容就是：抢占式多任务和通常共享状态结合致使软件开发过程不可管理的复杂性， 开发人员可能更喜欢保持本身的一些理智以此避免这种不可管理的复杂性。抢占式调度对于哪些真正的并行任务是好的，可是当可变状态经过多并发线程共享时，明确的多任务合做更招人喜欢 。

尽管合做多任务，你的代码仍有多是复杂的，它只是有机会保持可管理下必定的复杂性。当控制转移是明确一个代码阅读者至少有一些可见的迹象代表事情可能脱离正轨。没有明确标记每一个新阶段是潜在的地雷：“若是这个操做不是原子操做，最后出现什么状况？”那么在每一个命令之间的空间变成无尽的空间黑洞，可怕的Heisenbugs出现

在过去的一年多，尽管在Heka上的工做（一个高性能数据、日志和指标处理引擎）已大多数使用GO语言开发。Go的亮点之一就是语言自己有一些很是有用的并发原语。可是Go的并发性能怎么样，须要经过支持本地推理的鼓励代码镜头观察。

并不是事实都是好的。全部的Goroutine访问相同的共享内存空间，状态默承认变，可是Go的调度程序不保证在上下文选择过程当中的准确性。在单核设置中，Go的运行时间进入“隐式协同工做”一类， 在Glyph中常常提到的异步程序模型列表选择4。 当Goroutine可以在多核系统中并行运行，世事难料。

Go不可能保护你，可是并不意味着你不能采起措施保护本身。在写代码过程当中经过使用一些Go提供的原语，可最小化相关的抢占式调度产生的异常行为。请看下面Glyph示例“帐号转换”代码段中Go接口（忽略哪些不易于最终存储定点小数的浮点数）

func Transfer(amount float64, payer, payee *Account, 
    server SomeServerType) error { 
    if payer.Balance() < amount { 
        return errors.New("Insufficient funds") 
    } 
    log.Printf("%s has sufficient funds", payer) 
    payee.Deposit(amount) 
    log.Printf("%s received payment", payee) 
    payer.Withdraw(amount) 
    log.Printf("%s made payment", payer) 
    server.UpdateBalances(payer, payee) // Assume this is magic and always works. 
    return nil 
} 
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这明显的是不安全的，若是从多个goroutine中调用的话，由于它们可能并发的从存款调度中获得相同的结果，而后一块儿请求更多的已取消调用的存款变量。最好是代码中危险部分不会被多goroutine执行。在此一种方式实现了该功能：

type transfer struct { 
    payer *Account 
    payee *Account 
    amount float64 
} 
var xferChan = make(chan *transfer) 
var errChan = make(chan error) 
func init() { 
    go transferLoop() 
} 
func transferLoop() { 
    for xfer := range xferChan { 
        if xfer.payer.Balance < xfer.amount { 
            errChan <- errors.New("Insufficient funds") 
            continue 
        } 
        log.Printf("%s has sufficient funds", xfer.payer) 
        xfer.payee.Deposit(xfer.amount) 
        log.Printf("%s received payment", xfer.payee) 
        xfer.payer.Withdraw(xfer.amount) 
        log.Printf("%s made payment", xfer.payer) 
        errChan <- nil 
    } 
} 
func Transfer(amount float64, payer, payee *Account, 
    server SomeServerType) error { 
    xfer := &transfer{ 
        payer: payer, 
        payee: payee, 
        amount: amount, 
    } 
    xferChan <- xfer 
    err := <-errChan 
    if err == nil  { 
        server.UpdateBalances(payer, payee) // Still magic. 
    } 
    return err 
} 
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这里有更多代码，可是咱们经过实现一个微不足道的事件循环消除并发问题。当代码首次执行时，它激活一个goroutine运行循环。转发请求为了此目的而传递入一个新建立的通道。结果经由一个错误通道返回到循环外部。由于通道不是缓冲的，它们加锁，而且经过Transfer函数不管多个并发的转发请求怎么进，它们都将经过单一的运行事件循环被持续的服务。

上面的代码看起来有点别扭，也许吧. 对于这样一个简单的场景一个互斥锁（mutex）也许会是一个更好的选择，可是我正要尝试去证实的是能够向一个go例程应用隔离状态操做. 即便稍稍有点尴尬，可是对于大多数需求而言它的表现已经足够好了，而且它工做起来，甚至使用了最简单的帐号结构实现:

type Account struct { 
    balance float64 
} 
func (a *Account) Balance() float64 { 
    return a.balance 
} 
func (a *Account) Deposit(amount float64) { 
    log.Printf("depositing: %f", amount) 
    a.balance += amount 
} 
func (a *Account) Withdraw(amount float64) { 
    log.Printf("withdrawing: %f", amount) 
    a.balance -= amount 
} 
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不过如此笨拙的帐户实现看起来会有点天真. 经过不让任何大于当前平衡的撤回操做执行，从而让帐户结构自身提供一些保护也许更起做用。那若是咱们把撤回函数变成下面这个样子会怎么样呢?

func (a *Account) Withdraw(amount float64) { 
    if amount > a.balance { 
        log.Println("Insufficient funds") 
        return 
    } 
    log.Printf("withdrawing: %f", amount) 
    a.balance -= amount 
} 
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不幸的是，这个代码患有和咱们原来的 Transfer 实现相同的问题。并发执行或不幸的上下文切换意味着咱们可能以负平衡结束。幸运的是，内部的事件循环理念应用在这里一样很好，甚至更好，由于事件循环 goroutine 能够与每一个我的帐户结构实例很好的耦合。这里有一个例子说明这一点：

type Account struct { 
    balance float64 
    deltaChan chan float64 
    balanceChan chan float64 
    errChan chan error 
} 
func NewAccount(balance float64) (a *Account) { 
    a = &Account{ 
        balance:     balance, 
        deltaChan:   make(chan float64), 
        balanceChan: make(chan float64), 
        errChan:     make(chan error), 
    } 
    go a.run() 
    return 
} 
func (a *Account) Balance() float64 { 
    return <-a.balanceChan 
} 
func (a *Account) Deposit(amount float64) error { 
    a.deltaChan <- amount 
    return <-a.errChan 
} 
func (a *Account) Withdraw(amount float64) error { 
    a.deltaChan <- -amount 
    return <-a.errChan 
} 
func (a *Account) applyDelta(amount float64) error { 
    newBalance := a.balance + amount 
    if newBalance < 0 { 
        return errors.New("Insufficient funds") 
    } 
    a.balance = newBalance 
    return nil 
} 
func (a *Account) run() { 
    var delta float64 
    for { 
        select { 
        case delta = <-a.deltaChan: 
            a.errChan <- a.applyDelta(delta) 
        case a.balanceChan <- a.balance: 
            // Do nothing, we've accomplished our goal w/ the channel put. } } } 复制代码

这个API略有不一样，Deposit 和 Withdraw 方法如今都返回了错误。它们并不是直接处理它们的请求，而是把帐户余额的调整量放入 deltaChan，在 run 方法运行时的事件循环中访问 deltaChan。一样的，Balance 方法经过阻塞不断地在事件循环中请求数据，直到它经过 balanceChan 接收到一个值。

须注意的要点是上述的代码，全部对结构内部数据值得直接访问和修改都是有事件循环触发的

within

代码来完成的。若是公共 API 调用表现良好而且只使用给出的渠道同数据进行交互的话, 那么无论对公共方法进行多少并发的调用，咱们都知道在任意给定的时间只会有它们之中的一个方法获得处理。咱们的时间循环代码推理起来更加容易了不少。

该模式的核心是 Heke 的设计. 当Heka启动时，它会读取配置文件而且在它本身的go例程中启动每个插件. 随着时钟信号、关闭通知和其它控制信号，数据经由通道被送入插件中. 这样就鼓励了插件做者使用一种想上述事例那样的 事件循环类型的架构 来实现插件的功能.

再次，GO不会保护你本身. 写一个同其内部数据管理和主题有争议的条件保持松耦合的Heka插件（或者任何架构）是彻底可能的。可是有一些须要注意的小地方，还有Go的争议探测器的自由应用程序，你能够编写的代码其行为能够预测，甚至在抢占式调度的门面代码中。

英文原文：Sane Concurrency with Go

译文连接：http://www.oschina.net/translate/sane-concurrency-with-go