diff --git a/eBook/14.10.md b/eBook/14.10.md new file mode 100644 index 0000000..5506529 --- /dev/null +++ b/eBook/14.10.md @@ -0,0 +1,264 @@ +# 14.10 复用 + +## 14.10.1 典型的客户端/服务器（C/S）模式 + +客户端-服务器应用正是 goroutines 和 channels 的亮点所在。 + +客户端(Client)可以是运行在任意设备上的任意程序，它会按需发送请求(request)至服务器。服务器(Server)接收到这个请求后开始相应的工作，然后再将响应(response)返回给客户端。典型情况下一般是多个客户端（既多个请求）对应一个（或少量）服务器。例如我们日常使用的浏览器客户端，其功能就是向服务器请求网页。而Web服务器则会向浏览器响应网页数据。 + +使用Go的服务器通常会在协程中执行向客户端的响应，故而会对每一个客户端请求启动一个协程。一个常用的操作方法是客户端请求自身中包含一个通道，而服务器则向这个通道发送响应。 + +例如下面这个`Request`结构，其中内嵌了一个`replyc`通道。 +```go +type Request struct { + a, b int + replyc chan int // reply channel inside the Request +} +``` +或者更通俗的： +```go +type Reply struct{...} +type Request struct{ + arg1, arg2, arg3 some_type + replyc chan *Reply +} +``` + + +接下来先使用简单的形式,服务器会为每一个请求启动一个协程并在其中执行`run()`函数，此举会将类型为`binOp`的`op`操作返回的int值发送到`replyc`通道。 + + +```go +type binOp func(a, b int) int + +func run(op binOp, req *Request) { + req.replyc <- op(req.a, req.b) +} +``` +`server`协程会无限循环以从`chan \*Request`接收请求，并且为了避免被长时间操作所堵塞，它将为每一个请求启动一个协程来做具体的工作： + +```go +func server(op binOp, service chan *Request) { + for { + req := <-service; // requests arrive here + // start goroutine for request: + go run(op, req); // don’t wait for op to complete + } +} +``` +`server`本身则是以协程的方式在`startServer`函数中启动： +```go +func startServer(op binOp) chan *Request { + reqChan := make(chan *Request); + go server(op, reqChan); + return reqChan; +} +``` +`startServer`则会在`main`协程中被调用。 + +在以下测试例子中，100个请求会被发送到服务器，只有它们全部被送达后我们才会按相反的顺序检查响应： +```go +func main() { + adder := startServer(func(a, b int) int { return a + b }) + const N = 100 + var reqs [N]Request + for i := 0; i < N; i++ { + req := &reqs[i] + req.a = i + req.b = i + N + req.replyc = make(chan int) + adder <- req // adder is a channel of requests + } + // checks: + for i := N - 1; i >= 0; i-- { + // doesn’t matter what order + if <-reqs[i].replyc != N+2*i { + fmt.Println(“fail at”, i) + } else { + fmt.Println(“Request “, i, “is ok!”) + } + } + fmt.Println(“done”) +} +``` +这些代码可以在[multiplex_server.go](examples/chapter_14/multiplex_server.go)找到 + +输出： + + Request 99 is ok! + Request 98 is ok! + ... + Request 1 is ok! + Request 0 is ok! + done + + +这个程序仅启动了100个协程。然而即使执行100,000个协程我们也能在数秒内看到它完成。这说明了Go的协程是如何的轻量：如果我们启动相同数量的真实的线程，程序早就崩溃了。 + +示例： [14.14-multiplex_server.go](examples/chapter_14/multiplex_server.go) +```go +package main + +import "fmt" + +type Request struct { + a, b int + replyc chan int // reply channel inside the Request +} + +type binOp func(a, b int) int + +func run(op binOp, req *Request) { + req.replyc <- op(req.a, req.b) +} + +func server(op binOp, service chan *Request, quit chan bool) { + for { + select { + case req := <-service: + go run(op, req) + case <-quit: + return + } + } +} + +func startServer(op binOp) (service chan *Request, quit chan bool) { + service = make(chan *Request) + quit = make(chan bool) + go server(op, service, quit) + return service, quit +} + +func main() { + adder, quit := startServer(func(a, b int) int { return a + b }) + const N = 100 + var reqs [N]Request + for i := 0; i < N; i++ { + req := &reqs[i] + req.a = i + req.b = i + N + req.replyc = make(chan int) + adder <- req + } + // checks: + for i := N - 1; i >= 0; i-- { // doesn't matter what order + if <-reqs[i].replyc != N+2*i { + fmt.Println("fail at", i) + } else { + fmt.Println("Request ", i, " is ok!") + } + } + quit <- true + fmt.Println("done") +} +``` +## 14.10.2 卸载（Teardown）：通过信号通道关闭服务器 + +在上一个版本中`server`在`main`函数返回后并没有完全关闭，而被强制结束了。为了改进这一点，我们可以提供一个退出通道给`server`： + +```go +func startServer(op binOp) (service chan *Request, quit chan bool) { + service = make(chan *Request) + quit = make(chan bool) + go server(op, service, quit) + return service, quit +} +``` + +`server`函数现在则使用`select`在`service`通道和`quit`通道之间做出选择： + +```go +func server(op binOp, service chan *request, quit chan bool) { + for { + select { + case req := <-service: + go run(op, req) + case <-quit: + return + } + } +} +``` +当`quit`通道接收到一个`true`值时，`server`就会返回并结束。 + +在`main`函数中我们做出如下更改： + + adder, quit := startServer(func(a, b int) int { return a + b }) + +在`main`函数的结尾处我们放入这一行：`quit <- true` + +完整的代码在 multiplex_server2.go,输出和上一个版本是一样的。 + +示例： [14.15-multiplex_server2.go](examples/chapter_14/multiplex_server2.go) +```go +package main + +import "fmt" + +type Request struct { + a, b int + replyc chan int // reply channel inside the Request +} + +type binOp func(a, b int) int + +func run(op binOp, req *Request) { + req.replyc <- op(req.a, req.b) +} + +func server(op binOp, service chan *Request, quit chan bool) { + for { + select { + case req := <-service: + go run(op, req) + case <-quit: + return + } + } +} + +func startServer(op binOp) (service chan *Request, quit chan bool) { + service = make(chan *Request) + quit = make(chan bool) + go server(op, service, quit) + return service, quit +} + +func main() { + adder, quit := startServer(func(a, b int) int { return a + b }) + const N = 100 + var reqs [N]Request + for i := 0; i < N; i++ { + req := &reqs[i] + req.a = i + req.b = i + N + req.replyc = make(chan int) + adder <- req + } + // checks: + for i := N - 1; i >= 0; i-- { // doesn't matter what order + if <-reqs[i].replyc != N+2*i { + fmt.Println("fail at", i) + } else { + fmt.Println("Request ", i, " is ok!") + } + } + quit <- true + fmt.Println("done") +} +``` +练习 [14.13 multiplex_server3.go](exercises/chapter_14/multiplex_server3.go):使用之前的例子，编写一个在`Request`结构上带有`String()`方法的版本，它能决定服务器如何输出；并使用以下两个请求来测试这个程序： +```go + req1 := &Request{3, 4, make(chan int)} + req2 := &Request{150, 250, make(chan int)} + ... + // show the output + fmt.Println(req1,"\n",req2) +``` + +## 链接 + +- [目录](directory.md) +- 上一节：[实现 Futures 模式](14.9.md) +- 下一节：[限制同时处理的请求数](14.11.md)