如何把golang的Channel玩出async和await的feel

引言

如何优雅的同步化异步代码，一直以来都是各大编程语言致力于优化的点，记得最先是C# 5.0加入了async/await来简化TPL的多线程模型，后来Javascript的Promise也吸收这一语法糖，在ES 6中也加入了async和await.

那么，被你们一称赞并发性能好、异步模型独树一帜的golang，可否也有async和await呢？

其实，这对于golang的CSM来讲是一点也不难！

核心代码以下：

done := make(chan struct{})
go func() {
	// do work asynchronously here
	//
	close(done)
}()
<-done
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是否是很简单呢？ go rountine负责async， channel的负责await, 简直是完美！

但这个代码看起来仍是有点丑，并且这个go func(){}尚未返回值，虽然说能够经过闭包来接收返回值，但那个代码就更难维护了。

Go Promise

代码难看没关系，只要Don't repeat yourself (DRY)，封装一下不就行了？

type WorkFunc func() (interface{}, error) func NewPromise(workFunc WorkFunc) *Promise {
	promise := Promise{done: make(chan struct{})}
	go func() {
		defer close(promise.done)
		promise.res, promise.err = workFunc()
	}()
	return &promise
}

func (p *Promise) Done() (interface{}, error) {
	<-p.done
	return p.res, p.err
}
复制代码

调用的代码以下：

promise := NewPromise(func() (interface{}, error) {
	// do work asynchronously here
	//
	return res, err
})

// await
res, err := promise.Done()
复制代码

是否是美观了许多呢？

这个实现和Javascript的Promise的API是有很大差距，使用体验上由于golang没有泛型，也须要转来转去的，但为了避免辜负Promise这个名字，怎么能没有then呢？

type SuccessHandler func(interface{}) (interface{}, error) type ErrorHandler func(error) interface{}

func (p *Promise) Then(successHandler SuccessHandler, errorHandler ErrorHandler) *Promise {
	newPromise := &Promise{done: make(chan struct{})}
	go func() {
		res, err := p.Done()
		defer close(newPromise.done)
		if err != nil {
			if errorHandler != nil {
				newPromise.res = errorHandler(err)
			} else {
				newPromise.err = err
			}
		} else {
			if successHandler != nil {
				newPromise.res, newPromise.err = successHandler(res)
			} else {
				newPromise.res = res
			}
		}
	}()

	return newPromise
}
复制代码

有了then能够chain起来，是否是找到些Promise的感受呢？

完整代码请查看 promise.go

Actor

原本个人理解也就到些了，而后前段时间（说来也是一月有余了），看了Go并发设计模式之 Active Object这篇文章后， 发现若是有一个常驻协程在异步的处理任务，并且是FIFO的，那么这实际上是至关于一个无锁的设计，能够简化对临界资源的操做。

因而，我照着文章的思路，实现了下面的代码：

// Creates a new actor
func NewActor(setActorOptionFuncs ...SetActorOptionFunc) *Actor {
	actor := &Actor{buffer: runtime.NumCPU(), quit: make(chan struct{}), wg: &sync.WaitGroup{}}
	for _, setOptionFunc := range setActorOptionFuncs {
		setOptionFunc(actor)
	}

	actor.queue = make(chan request, actor.buffer)

	actor.wg.Add(1)
	go actor.schedule()

	return actor
}

// The long live go routine to run.
func (actor *Actor) schedule() {
loop:
	for {
		select {
		case request := <-actor.queue:
			request.promise.res, request.promise.err = request.work()
			close(request.promise.done)
		case <-actor.quit:
			break loop
		}
	}
	actor.wg.Done()
}

// Do a work.
func (actor *Actor) Do(workFunc WorkFunc) *Promise {
	methodRequest := request{work: workFunc, promise: &Promise{
		done: make(chan struct{}),
	}}
	actor.queue <- methodRequest
	return methodRequest.promise
}

// Close actor
func (actor *Actor) Close() {
	close(actor.quit)
	actor.wg.Wait()
}
复制代码

一个简单的没啥意义的纯粹为了demo的测试用例以下：

func TestActorAsQueue(t *testing.T) {
	actor := NewActor()
	defer actor.Close()

	i := 0
	workFunc := func() (interface{}, error) {
		time.Sleep(1 * time.Second)
		i++
		return i, nil
	}

	promise := actor.Do(workFunc)
	promise2 := actor.Do(workFunc)

	res2, _ := promise2.Done()
	res1, _ := promise.Done()

	if res1 != 1 {
		t.Fail()
	}

	if res2 != 2 {
		t.Fail()
	}
}
复制代码

完整代码请查看 actor.go

总结

每一个语言都有它的独特之处，在个人理解中，玩转golang的CSM模型，channel必定要用的6。

因而，我建立了Channelx这个repo, 包含了对channel经常使用场景的封装，欢迎你们审阅，喜欢的就点个star。

此系列其它文章：

如何用Golang的channel实现消息的批量处理

如何把Golang的channel用的如nodejs的stream同样丝滑