Go 채널 패턴 - 팬아웃 세마포어

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아르단 연구소


@ardanlabs






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오후 19:01 - 2021년 12월 8일









저는 Go 모범 사례와 설계 철학에 따라 더 관용적인 코드를 작성하는 방법을 배우는 과정을 기록하기로 결정했습니다.

이 게시물 시리즈는 고루틴을 통한 Go의 오케스트레이션/신호에 사용되는 채널 패턴을 설명합니다.

팬아웃 세마포어 패턴

Fan Out Semaphore Pattern의 기본 아이디어는 다음과 같습니다.

Fan Out 패턴에 포함된 모든 것:

신호 시맨틱을 제공하는 버퍼링된 채널

일부 작업을 수행하기 위해 여러(하위) 고루틴을 시작하는 고루틴

일부 작업을 수행하고 신호 채널을 사용하여 작업 완료 신호를 보내는 다중(자식) 고루틴

PLUS 추가:

실행을 예약할 수 있는 자식 고루틴의 수를 제한하는 데 사용되는 새 세마포어 채널

예시

팬 아웃 패턴에는 몇 가지 작업이 필요한 여러 개employees가 있습니다.

또한 작업이 완료되기를 기다리는 manager ( main goroutine)도 있습니다. 각각의 employee 작업이 완료되면 employee는 통신 채널 manager을 통해 신호 (paper )를 전송하여 ch 알립니다.

Fan Out Semaphore Pattern에는 주어진 순간에 작업을 수행할 수 있는 최대 수employees에 대한 추가 제약이 있습니다.

설명

예를 들어 직원이 100명인데 사무실 공간에 빈 자리가 10개밖에 없습니다. 주어진 순간에 10명의 직원을 위한 충분한 공간만 있을 때 100명의 직원이 작업을 수행할 수 있다는 것은 중요하지 않습니다. 나머지 90명의 직원은 10명 중 1명이 작업을 마치고 자리를 비울 때까지 기다려야 합니다.

이 패턴의 좋은 사용 사례는 일괄 처리입니다. 여기서는 수행할 작업이 어느 정도 있지만 주어진 순간에 활성 실행기의 수를 제한하려고 합니다.

Go Playground에서 예제를 자유롭게 시도해 보십시오.

package main

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

func main() {
    emps := 10

    // buffered channel, one slot for every goroutine
    // send side can complete without receive (non-blocking)
    ch := make(chan string, emps)

    // max number of RUNNING goroutines at any given time
    // g := runtime.NumCPU()
    g := 2
    // buffered channel, based on the max number of the goroutines in RUNNING state
    // added to CONTROL the number of goroutines in RUNNING state
    sem := make(chan bool, g)

    for e := 0; e < emps; e++ {
        // create 10 goroutines in the RUNNABLE state
        // one for each employee
        go func(emp int) {

            // when goroutine moves from RUNNABLE to RUNNING state
            // send signal/value inside a `sem` channel
            // if `sem` channel buffer is full, this will block
            // e.g. employee takes a seat
            sem <- true
            {
                // simulate the idea of unknown latency (do not use in production)
                // e.g. employee does some work
                time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(200)) * time.Millisecond)

                // once work is done, signal on ch channel
                ch <- "paper"
                fmt.Println("employee : sent signal : ", emp)
            }

            // once all work is done pull the value from the `sem` channel
            // give place to another goroutine to do the work
            // e.g. employee stands up and free up seat for another employee
            <-sem
        }(e)
    }

    // wait for all employee work to be done
    for emps > 0 {
        // receive signal sent from the employee
        p := <-ch

        emps--
        fmt.Println(p)
        fmt.Println("manager : received signal : ", emps)

    }
}

결과

go run main.go

employee : sent signal :  9
paper
manager : received signal :  9
employee : sent signal :  4
paper
manager : received signal :  8
employee : sent signal :  1
paper
manager : received signal :  7
employee : sent signal :  2
paper
manager : received signal :  6
employee : sent signal :  3
paper
manager : received signal :  5
employee : sent signal :  8
paper
manager : received signal :  4
employee : sent signal :  6
paper
manager : received signal :  3
employee : sent signal :  5
paper
manager : received signal :  2
employee : sent signal :  0
paper
manager : received signal :  1
employee : sent signal :  7
paper
manager : received signal :  0

결론

이 기사에서는 팬 아웃 세마포어 채널 패턴에 대해 설명했습니다. 또한 간단한 구현이 제공되었습니다.

자세한 내용은 우수한Ardan Labs 교육 자료를 참조하십시오.

자원:

Ardan Labs

Cover image by Igor Mashkov from Pexels

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