go的CSP模型

• 傳統多線程的的共享內存(ShareMemory)模型使用lock，condition等同步原語來強行規定進程的執行順序。
• Actor模型，是基于消息傳遞的并發模型, 強調的是Actor這個工作實體，每個Actor自行決定消息傳遞的方向(要傳遞的ActorB)，通過消息傳遞形成流水線。

本文現在要記錄的是另一種基于消息傳遞的并發模型：CSP(communicating sequential process順序通信過程)。

在CSP模型，worker之間不直接彼此聯系，強調信道在消息傳遞中的作用，不謀求形成流水線。

消息的發送者和接受者通過該信道松耦合，發送者不知道自己消息被哪個接受者消費了，接受者也不知道是從哪個發送者發送的消息。

go的信道

go的信道[1]是golang協程同步和通信的原生方式。

同map,slice一樣，channel通過make內置函數初始化并返回引用，引用可認為是常量指針[2]。

兩種信道：

1. 無緩沖區信道：讀寫兩端就緒后，才能通信(一方沒就緒就阻塞)。

這種方式可以用來在goroutine中進行同步，而不必顯式鎖或者條件變量。

2. 有緩沖區信道：就有可能不阻塞， 只有buffer滿了，寫入才會阻塞;只有buffer空了，讀才會阻塞。

go的信道暫時先聊到這里。

我們來用以上背景做一道 有意思的面試題吧 。

兩個線程輪流打印0到100?

我不會啥算法，思路比較弱智：#兩線程#， #打印奇/偶數#, 我先復刻這兩個標簽。

通過go的無緩沖信道的同步阻塞的能力對齊每一次循環。

package main

import (
 "fmt"
 "strconv"
 "sync"
)

var wg sync.WaitGroup
var ch1 = make(chan struct{})

func main() {
 wg.Add(2)

 go func() {
  defer wg.Done()
  for i := 0; i <= 100; i++ {
   ch1 <- struct{}{}
   if i%2 == 0 { // 偶數
    fmt.Println("g0  " + strconv.Itoa(i))
   }
  }
 }()

 go func() {
  defer wg.Done()
  for i := 0; i <= 100; i++ {
   <-ch1
   if i%2 == 1 { // 奇數
    fmt.Println("g1 " + strconv.Itoa(i))
   }
  }
 }()
 wg.Wait()
}

題解：兩個協程都執行0到100次循環，但是不管哪個線程跑的快，在每次循環輸出時均會同步對齊， 每次循環時只輸出一個奇/偶值， 這樣也不用考慮兩個協程的啟動順序。

思考我的老牌勁語C#要完成本題要怎么做?

依舊是#兩線程#、#打印奇偶數#， 我沒找到C#中能多次對齊線程的能力， 于是使用兩線程相互通知的方式。

volatile static int i = 0;

static AutoResetEvent are = new AutoResetEvent(true);
static AutoResetEvent are2 = new AutoResetEvent(false);
public static void Main(String[] args)
{
     Thread thread1 = new Thread(() =>
     {
          for (var i=0;i<=100;i++)
          {
             are.WaitOne();
             if (i % 2 == 0)
             {
                 Console.WriteLine(i + "== 偶數");
             }
            are2.Set();
          }
     });
     Thread thread2 = new Thread(() =>
     {
         for (var i = 0; i <= 100; i++)
         {
           are2.WaitOne();
           if (i % 2 == 1)
           {
               Console.WriteLine(i + "== 奇數");
           }
           are.Set();
         }
});
            
  thread1.Start();
  thread2.Start();
  Console.ReadKey();
}

注意：

• volatile：提醒編譯器或運行時系統不對字段做優化(處于性能性能，編譯器/runtime會對同時執行的線程訪問的同一字段進行優化，加volatile忽略這種優化 )。
• Object-->MarshalByRefObject-->WaitHandle-->EventWaitHandle--->AutoResetEvent[3] 本次使用了2個自動重置事件來切換通知，由一個線程通知另外一個線程執行。

引用鏈接

[1] go的信道: https://www.runoob.com/w3cnote/go-channel-intro.html

[2] 常量指針: https://zhuanlan.zhihu.com/p/133225100

[3] AutoResetEvent: https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.threading.autoresetevent?view=net-6.0