這是對 go中關於chan應用的程序分析
文章中代碼的流水流水線示意圖。
- 我們假設gen，sq和print操作需要的時間單位都是1：
| time | gen | sq | |
|---|---|---|---|
| 1 | out:1 | ||
| 2 | out:2 | out: 1 | |
| 3 | out:3 | out: 4 | 1 |
| 4 | out:4 | out: 9 | 4 |
| 5 | out:5 | Out: 16 | 9 |
| 6 | out:6 | Out: 25 | 16 |
| 7 | out:7 | Out: 36 | 25 |
| 8 | out:8 | Out: 49 | 36 |
| 9 | close(out) | close(out) | done<- |
我們假設gen，sq和print沒一個處理步驟是相同的，那我們就可以明顯的看到一個流水線的形式，而最後我們給done這個通道推入數據，gen，sq同時關閉並退出。
- 但是在程序的主體運行部分，sq函數通常需要更多的時間進行數據運算或其他相關的操作。我們假設sq的需要2個時間單位。
| time | gen | sq | |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | ||
| 2 | 2 | 1 | |
| 3 | blocked | going | |
| 4 | 3 | 4 | 1 |
| 5 | blocked | going | waiting |
| 6 | 4 | 9 | 4 |
| 7 | blocked | going | waiting |
| 8 | 5 | 16 | 9 |
| 9 | close(out) | close(out) | done<- |
由於sq需要2個時間單位來進行運算，這就導致了上游方法gen輸出通道阻塞，和下游方法print讀取通道等待。增加了時間的消耗。
- 由於sq需要消耗2個時間單位所以我們開啓2個sq函數，同時用一個merge函數處理兩個sq函數的通道輸出。如下：
| time | gen | Sq1 | Sq2 | Merge | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | ||||
| 2 | 2 | 1 | |||
| 3 | 3 | Going | 4 | ||
| 4 | 4 | 9 | Going | 1 | |
| 5 | 5 | Going | 16 | 4 | 1 |
| 6 | 6 | 25 | Going | 9 | 4 |
| 7 | 7 | Going | 36 | 16 | 9 |
| 8 | 8 | 49 | Going | 25 | 16 |
| 9 | close(out) | close(out) | close(out) | close(out) | done<- |
在這個流水線中，用了兩個sq和一個merge作爲中間函數來進行數據處理。這樣同樣在9個時間單位內我們可以輸出4個值，同時也不會造成阻塞等行爲。
- 既然這樣我們開3個通道會如何呢？
| time | gen | Sq1 | Sq2 | Sq3 | Merge | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | |||||
| 2 | 2 | 1 | ||||
| 3 | 3 | Going | 4 | |||
| 4 | 4 | Going | 9 | 1 | ||
| 5 | 5 | 16 | Going | 4 | 1 | |
| 6 | 6 | 25 | Going | 9 | 4 | |
| 7 | 7 | Going | 36 | 16 | 9 | |
| 8 | 8 | Going | 49 | 25 | 16 | |
| 9 | close(out) | close(out) | close(out) | close(out) | done<- |
這時可以看出，如果通道開的多了之後總會有一部分通道沒有處於滿負荷運轉，這樣會增加我們的空間消耗。
- 而如果sq需要華爲3個時間單位呢？
| time | gen | Sq1 | Sq2 | Sq3 | Merge | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | |||||
| 2 | 2 | 1 | ||||
| 3 | 3 | Going | 4 | |||
| 4 | 4 | Going | Going | 9 | ||
| 5 | 5 | 16 | Going | Going | 1 | |
| 6 | 6 | Going | 25 | Going | 4 | 1 |
| 7 | 7 | Going | Going | 36 | 9 | 4 |
| 8 | 8 | 49 | Going | going | 16 | 9 |
| 9 | close(out) | close(out) | close(out) | close(out) | done<- |
在這個流水線中，開三個通道，同時sq的處理時間是3個時間單位，正好每個協程都在運轉且不會造成阻塞或等待的現象。
由此可知，我們在一個pipeline中，其中的一個部分是否並行主要根據各子程序運行一次的時間來判斷，運行時間越長，越應該用多個協程處理。
我們可以用拓撲圖進行表示，在拓撲圖中，每個圓代表的是一個方法（function或goroutine）圖中的數字指每個方法在單位時間內能夠處理的數據量：
