go语言单向通道 Go 通道

php和go语言哪个好

前言

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最近工作中遇到的一个场景，php项目中需要使用一个第三方的功能，而恰好有一个用Golang写好的类库。那么问题就来了，要如何实现不同语言之间的通信呢？下面就来一起看看吧。

常规的方案

1、 用Golang写一个http/TCP服务，php通过http/TCP与Golang通信

2、将Golang经过较多封装，做为php扩展。

3、PHP通过系统命令，调取Golang的可执行文件

存在的问题

1、http请求，网络I/O将会消耗大量时间

2、需要封装大量代码

3、PHP每调取一次Golang程序，就需要一次初始化，时间消耗很多

优化目标

1、Golang程序只初始化一次（因为初始化很耗时）

2、所有请求不需要走网络

3、尽量不大量修改代码

解决方案

1、简单的Golang封装，将第三方类库编译生成为一个可执行文件

2、PHP与Golang通过双向管道通信

使用双向管道通信优势

1：只需要对原有Golang类库进行很少的封装

2：性能最佳 （IPC通信是进程间通信的最佳途径）

3：不需要走网络请求，节约大量时间

4：程序只需初始化一次，并一直保持在内存中

具体实现步骤

1：类库中的原始调取demo

package main

import (

"fmt"

"github.com/yanyiwu/gojieba"

"strings"

)

func main() {

x := gojieba.NewJieba()

defer x.Free()

s := "小明硕士毕业于中国科学院计算所，后在日本京都大学深造"

words := x.CutForSearch(s, true)

fmt.Println(strings.Join(words, "/"))

}

保存文件为main.go，就可以运行

2：调整后代码为：

package main

import (

"bufio"

"fmt"

"github.com/yanyiwu/gojieba"

"io"

"os"

"strings"

)

func main() {

x := gojieba.NewJieba(

"/data/tmp/jiebaDict/jieba.dict.utf8",

"/data/tmp/jiebaDict/hmm_model.utf8",

"/data/tmp/jiebaDict/user.dict.utf8"

)

defer x.Free()

inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)

for {

s, err := inputReader.ReadString('\n')

if err != nil err == io.EOF {

break

}

s = strings.TrimSpace(s)

if s != "" {

words := x.CutForSearch(s, true)

fmt.Println(strings.Join(words, " "))

} else {

fmt.Println("get empty \n")

}

}

}

只需要简单的几行调整，即可实现：从标准输入接收字符串，经过分词再输出

测试：

# go build test

# ./test

# //等待用户输入，输入”这是一个测试“

# 这是 一个 测试 //程序

3：使用cat与Golang通信做简单测试

//准备一个title.txt，每行是一句文本

# cat title.txt | ./test

正常输出，表示cat已经可以和Golang正常交互了

4：PHP与Golang通信

以上所示的cat与Golang通信，使用的是单向管道。即：只能从cat向Golang传入数据，Golang输出的数据并没有传回给cat，而是直接输出到屏幕。但文中的需求是：php与Golang通信。即php要传数据给Golang，同时Golang也必须把执行结果返回给php。因此，需要引入双向管道。

在PHP中管道的使用：popen("/path/test") ，具体就不展开说了，因为此方法解决不了文中的问题。

双向管道：

$descriptorspec = array(

0 = array("pipe", "r"),

1 = array("pipe", "w")

);

$handle = proc_open(

'/webroot/go/src/test/test',

$descriptorspec,

$pipes

);

fwrite($pipes['0'], "这是一个测试文本\n");

echo fgets($pipes[1]);

解释：使用proc_open打开一个进程，调用Golang程序。同时返回一个双向管道pipes数组，php向$pipe['0']中写数据，从$pipe['1']中读数据。

好吧，也许你已经发现，我是标题档，这里重点要讲的并不只是PHP与Golang如何通信。而是在介绍一种方法： 通过双向管道让任意语言通信。（所有语言都会实现管道相关内容）

测试：

通过对比测试，计算出各个流程占用的时间。下面提到的title.txt文件，包含100万行文本，每行文本是从b2b平台取的商品标题

1: 整体流程耗时

time cat title.txt | ./test /dev/null

耗时：14.819秒，消耗时间包含：

进程cat读出文本

通过管道将数据传入Golang

Golang处理数据，将结果返回到屏幕

2：计算分词函数耗时。方案：去除分词函数的调取，即：注释掉Golang源代码中的调取分词那行的代码

time cat title.txt | ./test /dev/null

耗时：1.817秒时间，消耗时间包含：

进程cat读出文本

通过管道将数据传入Golang

Golang处理数据，将结果返回到屏幕

分词耗时 = (第一步耗时) - (以上命令所耗时)

分词耗时 : 14.819 - 1.817 = 13.002秒

3：测试cat进程与Golang进程之间通信所占时间

time cat title.txt /dev/null

耗时：0.015秒，消耗时间包含：

进程cat读出文本

通过管道将数据传入Golang

go处理数据，将结果返回到屏幕

管道通信耗时：（第二步耗时） - （第三步耗时）

管道通信耗时： 1.817 - 0.015 = 1.802秒

4：PHP与Golang通信的时间消耗

编写简单的php文件：

?php

$descriptorspec = array(

0 = array("pipe", "r"),

1 = array("pipe", "w")

);

$handle = proc_open(

'/webroot/go/src/test/test',

$descriptorspec,

$pipes

);

$fp = fopen("title.txt", "rb");

while (!feof($fp)) {

fwrite($pipes['0'], trim(fgets($fp))."\n");

echo fgets($pipes[1]);

}

fclose($pipes['0']);

fclose($pipes['1']);

proc_close($handle);

流程与上面基本一致，读出title.txt内容，通过双向管道传入Golang进程分词后，再返回给php （比上面的测试多一步：数据再通过管道返回）

time php popen.php /dev/null

耗时：24.037秒，消耗时间包含：

进程PHP读出文本

通过管道将数据传入Golang

Golang处理数据

Golang将返回结果再写入管道，PHP通过管道接收数据

将结果返回到屏幕

结论：

1 ：整个分词过程中的耗时分布

使用cat控制逻辑耗时： 14.819 秒

使用PHP控制逻辑耗时: 24.037 秒（比cat多一次管道通信）

单向管道通信耗时： 1.8 秒

Golang中的分词函数耗时： 13.002 秒

2：分词函数的性能： 单进程，100万商品标题分词，耗时13秒

以上时间只包括分词时间，不包括词典载入时间。但在本方案中，词典只载入一次，所以载入词典时间可以忽略（1秒左右）

3：PHP比cat慢 (这结论有点多余了，呵呵）

语言层面慢: (24.037 - 1.8 - 14.819) / 14.819 = 50%

单进程对比测试的话，应该不会有哪个语言比cat更快。

相关问题：

1：以上Golang源码中写的是一个循环，也就是会一直从管道中读数据。那么存在一个问题：是不是php进程结束后，Golang的进程还会一直存在？

管道机制自身可解决此问题。管道提供两个接口：读、写。当写进程结束或者意外挂掉时，读进程也会报错，以上Golang源代码中的err逻辑就会执行，Golang进程结束。

但如果PHP进程没有结束，只是暂时没有数据传入，此时Golang进程会一直等待。直到php结束后，Golang进程才会自动结束。

2：能否多个php进程并行读写同一个管道，Golang进程同时为其服务？

不可以。管道是单向的，如果多个进程同时向管道中写，那Golang的返回值就会错乱。

可以多开几个Golang进程实现，每个php进程对应一个Golang进程。

最后，上面都是瞎扯的。如果你了解管道、双向管道，上面的解释对你基本没啥用。但如果你不了解管道，调试上面的代码没问题，但稍有修改就有可能掉坑里。

go语言无缓冲的channel

无缓冲的通道（unbuffered channel）是指在接收前没有能力保存任何值的通道。

这种类型的通道要求发送goroutine和接收goroutine同时准备好，才能完成发送和接收操作。否则，通道会导致先执行发送或接收操作的 goroutine 阻塞等待。

这种对通道进行发送和接收的交互行为本身就是同步的。其中任意一个操作都无法离开另一个操作单独存在。

阻塞：由于某种原因数据没有到达，当前协程（线程）持续处于等待状态，直到条件满足，才接触阻塞。

同步：在两个或多个协程（线程）间，保持数据内容一致性的机制。

下图展示两个 goroutine 如何利用无缓冲的通道来共享一个值：

在第 1 步，两个 goroutine 都到达通道，但哪个都没有开始执行发送或者接收。

在第 2 步，左侧的 goroutine 将它的手伸进了通道，这模拟了向通道发送数据的行为。这时，这个 goroutine 会在通道中被锁住，直到交换完成。

在第 3 步，右侧的 goroutine 将它的手放入通道，这模拟了从通道里接收数据。这个 goroutine 一样也会在通道中被锁住，直到交换完成。

在第 4 步和第 5 步，进行交换，并最终，在第 6 步，两个 goroutine 都将它们的手从通道里拿出来，这模拟了被锁住的 goroutine 得到释放。两个 goroutine 现在都可以去做别的事情了。

如果没有指定缓冲区容量，那么该通道就是同步的，因此会阻塞到发送者准备好发送和接收者准备好接收。

无缓冲channel： —— 同步通信

golang - channel

通过var声明或者make函数创建的channel变量是一个存储在函数栈帧上的指针，占用8个字节，指向堆上的hchan结构体

源码包中src/runtime/chan.go定义了hchan的数据结构如下：

hchan结构体的主要组成部分有四个：

用来保存goroutine之间传递数据的循环数组：buf

用来记录此循环数组当前发送或接收数据的下标值：sendx和recvx

用于保存向该chan发送和从该chan接收数据被阻塞的goroutine队列： sendq 和 recvq

保证channel写入和读取数据时线程安全的锁：lock

环形数组作为channel 的缓冲区 数组的长度就是定义channnel 时channel 的缓冲大小

在hchan 中包括了读/写 等待队列， waitq是一个双向队列，包括了一个头结点和尾节点。 每个节点是一个sudog结构体变量

channel有2种类型：无缓冲、有缓冲， 在创建时 make(chan type cap) 通过cap 设定缓冲大小

channel有3种模式：写操作模式（单向通道）、读操作模式（单向通道）、读写操作模式（双向通道）

channel有3种状态：未初始化、正常、关闭

如下几种状态会引发panic

channel 是线程安全的，channel的底层实现中，hchan结构体中采用Mutex锁来保证数据读写安全。在对循环数组buf中的数据进行入队和出队操作时，必须先获取互斥锁，才能操作channel数据