Go言語の並行処理デザインパターン by Rob Pike 前編

少し古いですが、Rob Pikeの並行処理デザインパターンのビデオで取り上げられたコードまとめです。

オリジナルのソースコードはこちらで見れます。


Generator ジェネレータ


generator.go

package main

import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
"runtime"
)

func main() {
runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
rand.Seed(time.Now().UnixNano())

c := boring("boring!") // Function returning a channel.
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Printf("You say: %q\n", <-c)
}
fmt.Println("You're boring: I'm leaving.")
}

func boring(msg string) <-chan string {
c := make(chan string)
go func() { // We launch the goroutine from inside the function.
for i := 0; ; i++ {
c <- fmt.Sprintf("%s %d", msg, i)
time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(10)) * time.Second)
}

}()
return c // Return the channel to the caller.
}


channelはファーストクラスオブジェクトなので、関数の引数や、戻り値に使用できます。

boring関数内でチャネルを作り、goルーチンを使用し、for文の無限ループ内で、メイン関数に送信しています。

チャネルは同期処理なので、メイン側で受信されるまで、boring関数はブロックされます。

boring関数から、チャネルを返却し、メイン関数側へのコールバックに使用します。

乱数で一定時間wait処理を入れ、送受信が同期で処理されているのを分かりやすくしてます。



generator2.go

func main() {

runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
rand.Seed(time.Now().UnixNano())

joe := boring("Joe") // Function returning a channel.
ann := boring("Ann") // Function returning a channel.
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Printf("You say: %q\n", <-joe)
fmt.Printf("You say: %q\n", <-ann)
}
fmt.Println("You're boring: I'm leaving.")
}

func boring(msg string) <-chan string {
// 同じなので省略


この例では、boring関数を2回呼び出し、2つのチャネルを使用しています。boring関数をサービスとして使用しているとのことです。

JoeとAnnがペアで交互に実行されます。Annの方が先に処理を終えても、Joeの処理を待ちます。

次の例では、独立して実行させてみます。



Multiplexing マルチプレクサ


multiplexing.go

func main() {

runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
rand.Seed(time.Now().UnixNano())

c := fanIn(boring("Joe"), boring("Ann"))
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Printf("You say: %q\n", <-c)
}
fmt.Println("You're boring: I'm leaving.")
}

func fanIn(input1, input2 <-chan string) <-chan string {
c := make(chan string)
go func() {
for {
c <- <-input1
}
}()
go func() {
for {
c <- <-input2
}
}()
return c
}

func boring(msg string) <-chan string {
// 同じなので省略


boring関数のチャネルを2つ引数に取るfanIn関数を定義してます。

内部でgoルーチンを使用して、それぞれ別のgoルーチンで独立して処理するようにしています。

これにより、先に処理が終わった方から、共通のチャネルcに送信するため、JoeとAnnが独立して実行されます。


出力結果

You say: "Joe 0"

You say: "Ann 0"
You say: "Joe 1"
You say: "Ann 1"
You say: "Ann 2"
You say: "Ann 3"
You say: "Ann 4"
You say: "Joe 2"
You say: "Joe 3"
You say: "Ann 5"
You're boring: I'm leaving.

Process finished with exit code 0



Select セレクト


select.go

func fanIn(input1, input2 <-chan string) <-chan string {

c := make(chan string)

go func() {
for {
select {
case s := <-input1:
c <- s
case s := <-input2:
c <- s
}
}
}()

return c
}


先ほどのMultiplexingを、selectで実装したものです。同じ動きになります。

goルーチン1つですっきりと書けます。



Quit? 停止?


quit.go

func main() {

runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
rand.Seed(time.Now().UnixNano())

quit := make(chan bool)
c := boring("Joe", quit)

for i := rand.Intn(10); i>=0; i-- {
fmt.Println(<-c)
}

quit <- true // send a quit signal after a certain amount of time.
}

func boring(msg string, quit <-chan bool) <-chan string {
c := make(chan string)
go func() { // We launch the goroutine from inside the function.
for i := 0; ; i++ {
select {
case c <- fmt.Sprintf("%s %d", msg, i):
case <-quit:
return // exit the for-loop.
}
}
}()
return c // Return the channel to the caller.
}


メイン関数からチャネルをboring関数に渡して、メイン関数からシグナルを送り、boring関数を停止させる例です。

もっともこの例では、メイン関数もすぐに終了してしまうので、次の例にて。。。



RoundTrip ラウンドトリップ


cleanup.go

func main() {

runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
rand.Seed(time.Now().UnixNano())

quit := make(chan bool)
c := boring("Joe", quit)

for i := rand.Intn(10); i >= 0; i-- {
fmt.Println(<-c)
}

quit <- true // send a quit signal after a certain amount of time.

fmt.Printf("Joe is done. %t", <-quit)
}

func boring(msg string, quit chan bool) <-chan string {
c := make(chan string)
go func() { // We launch the goroutine from inside the function.
for i := 0; ; i++ {
select {
case c <- fmt.Sprintf("%s %d", msg, i):
case <-quit:
cleanup()
quit <- true
return // exit the for-loop.
}
}
}()
return c // Return the channel to the caller.
}

func cleanup() {
// do clean up tasks...
}


quitチャネルを双方向通信で使用します。boring関数にて、リソースのクリーンナップ処理cleanup()をしてから、メイン関数にコールバックしてます。

後編はこちら