golang协程关闭踩坑实战记录

2023-03-18 10:42 开发作者：文大侠666

前言

Go语言中，协程创建和启动非常简单，但是如何才能正确关闭协程呢，和开车一样，前进总是很容易，但是如何正确的把车停在指定的地方总是不容易的。生产实践中，go常常遇到未能正确关闭协程而影响程序运行的场景，轻则协程泄漏资源浪费，重则程序崩溃。

本文，总结协程关闭的三大原则，结合实际场景让你彻底搞定协程关闭，保证又快又稳！

场景

结合如下典型场景，主进程中起多个协程，这些协程会

1.共同消费一个数据通道 data channel

2.也可能共享一个退出通道channel或context

golang协程关闭踩坑实战记录

那么，应该如何正确关闭呢

原则1-协程接受通知主动关闭

并不推荐强制停止，更多的时候我们希望在停止时，干一点事比如资源清理/连接清理等，这时候最好的方式就是通知协程退出，具体何时退出和退出前做什么完php全由当前要关闭的协程控制。

通知一般有三种方式

data channel关闭通知退出

适用简单任务，复杂的更推荐context单独通知

// cancelFn 数据通道关闭通知退出
func cancelFn(dataChan chan int) {
	for {
		select {
		case val, ok := <-dataChan:
			// 关闭data通道时，通知退出
			// 一个可选是判断data=指定值时退出
			if !ok {
				log.Printf("Channel closed ！！！")
				return
			}

			log.Printf("Revice dataChan %d\n", val)
		}
	}
}

exit channel关闭通知退出

部分简单场景适用

// exitChannelFn 单独javascript退出通道关闭通知退出
func exitChannelFn(wg *sync.WaitGroup, taskNo int, dataChan chan int, exitChan chan struct{}) {
	defer wg.Done()

	for {
		select {
		case val, ok := <-dataChan:
			if !ok {
				log.Printf("Task %d channel closed ！！！", taskNo)
				return
			}

			log.Printf("Task %d  revice dataChan %d\n", taskNo, val)

			// 关闭exit通道时，通知退出
		case <-exitChan:
			log.Printf("Task %d  revice exitChan signal!\n", taskNo)
			return
		}
	}

}

context超时或取消通知退出

主流推荐

// contextCancelFn context取消或超时通知退出
func contextCancelFn(wg *sync.WaitGroup, taskNo int, dataChan chan int, ctx context.Context) {
	defer wg.Done()

	for {
		select {
		case val, ok := <-dataChan:
			if !ok {
				log.Printf("Task %d channel closed ！！！", taskNo)
				return
			}

			log.Printf("Task %d  revice dataChan %d\n", taskNo, val)

		// ctx取消或超时，通知退出
		case <-ctx.Done():
			log.Printf("Task %d  revice exit signal!\n", taskNo)
			return
		}
	}

}

原则2-谁负责创建协程谁负责关闭协程

go func可以立即创建一个协程，因此常常遇到我们可能在任何一个地方创建协程，但是在哪里关闭呢，是需要统一管理吗？官方推荐的最佳实践就是，谁负责创建协程谁负责关闭协程。

参考如下，每次调用execDataTaskFunc函数执行都会起一个协程异步执行，协程关闭通过监控外层函数context参数来实现。

func execDataTaskFunc(ctx context.Context, dataChan chan int, taskName string) chan int {
	out := make(chan int)

	log.Printf("Task %s start!\n", taskName)

	go func() {
		defer close(out)

		for {
			select {
			case data, ok := <-dataChan:
				if !ok {
					log.Printf("Task %s  revice data channel close signal!\n", taskName)
					return
				}

                // do something
				out <- data
			case <-ctx.Done():
				log.Printf("Task %s  revice exit signal!\n", taskName)
				return
			}
		}
	}()

	return out
}

原则3-等待所有协程关闭再退出

通常对于正在运行的协程，发出退出通知后，具体程序何时才能退出呢？一般如下三种方式

WaitGroup/ErrGroup判断所有协程关闭后退出

最常用，参考如下

// 多个任务并行控制，等待所有任务完成
func TestTaskControl(t *testing.T) {
	dataChan := make(chan int)

	taskNum := 3

	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(taskNum)

	// 起多个协程，data关闭时退出
	for i := 0; i < taskNum; i++ {
		go func(taskNo int) {
			defer wg.Done()
			t.Logf("Task %d run\n", taskNo)

			for {
				select {
				case _, ok := <-dataChan:
					if !ok {
						t.Logf("Task %d notify to stop\n", taskNo)
						return
					}
				}
			}
		}(i)
	}

	// 通知退出
	go func() {
		time.Sleep(3 * time.Second)
		close(dataChan)
	}()

	// 等待退出完成
	wg.Wait()
}

等待channel关闭后退出

参考如下，对于部分任务场景，协程数据输出到新建的channel中，可以在此channel上阻塞等待，直到协程通知关闭时，关闭此channel然后程序退出。

// 多个任务并行控制，等待所有任务完成
func TestTaskControl2(t *testing.T) {
	dataChan := make(chan int)

	// 起协程返回新chan，在输出chan等待判断完成
	out := make(chan int)
	go func() {
		defer close(out) // 结束则自动关闭

		for {
			select {
			case _, ok := <-dataChan:
				if !ok {
					t.Logf("Task notify to stop\n")
					return
				}
			}
		}
	}()

	// 通知退出
	go func() {
		time.Sleep(3 * time.Second)
		close(dataChan)
	}()

	dataChan <- 1

	// 等待退出完成
	for data := range out {
		t.Logf("%d\n", data)
	}
}

等待足够长时间后关闭

对于部分任务，能够估算从通知关闭到实际关闭时间，则可等待足够长时间来保证协程关闭然后退出，实际场景并不推荐，带有一定不确定性，很容易出错。

func TestTaskControl3(t *testing.T) {
	dataChan := make(chan int)

	// 起协程返回新chan
	out := make(chan int)
	go func() {
		defer close(out) // 结束则自动关闭

		for {
			select {
			case _, ok := <-dataChan:
				if !ok {
					t.Logf("Task notify to stop\n")
					return
				}
			}
		}
	}()

	// 通知退出
	go func() {
		time.Sleep(3 * time.Second)
		close(dataChan)
	}()

	dataChan <- 1

	// 等待足够长时间，退出完成
	time.Sleep(10 * time.Second)
}

复杂退出场景

结合三大原则，这里展示部分复杂场景的协程关闭方案。

嵌套协程，同时关闭

如下是多个任务执行，每个任务一个协程，现在考虑如下目标

支持多级嵌套，父任务停止后，子任务自动停止

golang协程关闭踩坑实战记录

方案：使用context通知，WaitGroup等待所有任务关闭后退出

任务运行代码

type TaskFunc func(ctx context.Context)

func runTaskFunc(wg *sync.WaitGroup, ctx context.Context, taskName string, f TaskFunc) {
	defer wg.Done()

	log.Printf("Task %s start!\n", taskName)
	f(ctx)

	for {
		select {

		case <-ctx.Done():
			log.Printf("Task %s  revice exit signal!\n", taskName)
			return
		}
	}

}

整体实现代码

// 简单并行任务-同时停止
func TestStop(t *testing.T) {
	ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

	var wg = sync.WaitGroup{}

	// 起多个任务
	wg.Add(1)
	go runTaskFunc(&wg, ctx, "A", func(ctx context.Context) {
		wg.Add(1)
		go runTaskFunc(&wg, ctx, "B", func(ctx context.Context) {
			wg.Add(1)
			go runTaskFunc(&wg, ctx, "C", func(ctx context.Context) {
				wg.Add(1)
				go runTaskFunc(&wg, ctx, "D", func(ctx context.Context) {})
			})
		})

		wg.Add(1)
		go runTaskFunc(&wg, ctx, "E", func(ctx context.Context) {
			wg.Add(1)
			go runTaskFunc(&wg, ctx, "F", func(ctx context.Context) {
				wg.Add(1)
				go runTaskFunc(&wg, ctx, "G", func(ctx context.Context) {})
			})
		})
	})

	// 通知关闭
	go func() {
		time.Sleep(3 * time.Second)
		cancel()
	}()

	// 等待全部关闭后退出
	wg.Wait()
}

协程关闭是无序的，如下

2023/01/07 22:40:09 Task A start!
2023/01/07 22:40:09 Task E start!
2023/01/07 22:40:09 Task F start!
2023/01/07 22:40:09 Task G start!
2023/01/07 22:40:09 Task B start!
2023/01/07 22:40:09 Task C start!
2023/01/07 22:40:09 Task D start!
2023/01/07 22:40:12 Task A revice exit signal!
2023/01/07 22:40:12 Task G revice exit signal!
2023/01/07 22:40:12 Task B revice exit signal!
2023/01/07 22:40:12 Task F revice exit signal!
2023/01/07 22:40:12 Task D revice exit signal!
2023/01/07 22:40:12 Task C revice exit signal!
2023/01/07 22:40:12 Task E revice exit signal!

嵌套协程，指定顺序关闭

还是上述场景，现在需求是：控制停止顺序，先停EFG 再停BCD 最后停A

golang协程关闭踩坑实战记录

方案：借助context通知，指定多个cancel点，WaitGroup等待所有任务关闭后退出

// 简单并行任务-控制停止顺序
func TestStop2(t *testing.T) {
	ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
	ctxb, cancelb := context.WithCancel(ctx)
	ctxe, cancele := context.WithCancel(ctx)

	var wg = sync.WaitGroup{}

	// 起多个任务
	wg.Add(1)
	go runTaskFunc(&wg, ctx, "A", func(ctx context.Context) {
		wg.Add(1)
		go runTaskFunc(&wg, ctxb, "B", func(ctx context.Context) {
			wg.Add(1)
			go runTaskFunc(&wg, ctx, "C", func(ctx context.Context) {
				wg.Add(1)
				go runTaskFunc(&wg, ctx, "D", func(ctx context.Context) {})
			})
		})

		wg.Add(1)
		go runTaskFunc(&wg, ctxe, "E", func(ctx context.Context) {
			wg.Add(1)
			go runTaskFunc(&wg, ctx, "F", func(ctx context.Context) {
				wg.Add(1)
				go runTaskFunc(&wg, ctx, "G", func(ctx context.Context) {})
			})
		})
	})

	// 通知关闭
	go func() {
		time.Sleep(3 * time.Second)
		cancele()
		time.Sleep(3 * time.Second)
		cancelb()
		time.Sleep(3 * time.Second)
		cancel()
	}()

	// 等待全部关闭后退出
	wg.Wait()
}

运行如下，协程按照指定顺序关闭

2023/01/07 22:40:40 Task A start!
2023/01/07 22:40:40 Task E start!
2023/01/07 22:40:40 Task F start!
2023/01/07 22:40:40 Task G start!
2023/01/07 22:40:40 Task B start!
2023/01/07 22:40:40 Task C start!
2023/01/07 22:40:40 Task D start!
2023/01/07 22:40:43 Task E revice exit s开发者_JS学习ignal!
2023/01/07 22:40:43 Task F revice exit signal!
2023/01/07 22:40:43 Task G revice exit signal!
2023/01/07 22:40:46 Task B revice exit signal!
2023/01/07 22:40:46 Task D revice exit signal!
2023/01/07 22:40:46 Task C revice exit signal!
2023/01/07 22:40:49 Task A revice exit signal!

嵌套协程，逐级关闭

考虑如下场景，A->B->C嵌套起协程，每个协程创建新的channel传输数据给下游

golang协程关闭踩坑实战记录

如下起任务，每个任务可以通过context或者data channel关闭来通知退出

func execDataTaskFunc(ctx context.Context, dataChan chan int, taskName string) chan int {
	out := make(chan int)
	//out := make(chan int, 100)

	log.Printf("Task %s start!\n", taskName)

	go func() {
		defer close(out)

		for {
			select {
			case data, ok := <-dataChan:
				if !owww.devze.comk {
					log.Printf("Task %s  revice data channel close signal!\n", taskName)
					return
				}

				time.Sleep(2 * time.Second)
				out <- data
			case <-ctx.Done():
				log.Printf("Task %s  revice exit signal!\n", taskName)
				return
			}
		}
	}()

	return out
}

整体流程如下

func TestDataTaskStop(t *testing.T) {
	ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
	defer cancel()

	dataChanInput := make(chan int)

	// 嵌套运行协程
	taskChanA := execDataTaskFunc(ctx, dataChanInput, "A")
	taskChanB := execDataTaskFunc(ctx, taskChanA, "B")
	taskChanC := execDataTaskFunc(ctx, taskChanB, "C")

	// 通知退出
	go func() {
		i := 0
		for {
			select {
			case <-time.After(time.Second):
				i = i + 1
				if i == 10 {
					t.Logf("Notify to stop!!!")
					close(dataChanInput)
					//cancel()
					return
				}

				dataChanInput <- i
			}
		}
	}()

	//  等待退出
	for data := range taskChanC {
		t.Logf("Out->%d", data)
	}
}

这里数据每条数据产生间隔1秒，每个任务处理时长为2秒，也就是说通知关闭时，可能上游任务处理中，下游还没来得及处理，因此期望的是逐级依次关闭A/B/C，确保上游数据处理完成传给下游，不要丢失数据。

对比context通知退出和data channel关闭通知退出，对比如下。可以看到如果我们是有中间处理和逐级关闭需求的还是要依赖close关闭协程来通知，context全局通知编程客栈退出是无序的，无法保证数据不丢失。

cancel()-context通知退出

执行如下，A/B/C同时退出，数据出现丢失

2023/01/07 23:23:59 Task A start!
2023/01/07 23:23:59 Task B start!
2023/01/07 23:23:59 Task C start!
complex_test.go:174: Out->1
complex_test.go:174: Out->2
complex_test.go:174: Out->3
complex_test.go:174: Out->4
complex_test.go:174: Out->5
complex_test.go:174: Out->6
complex_test.go:161: Notify to stop!!!
2023/01/07 23:24:编程客栈18 Task C revice exit signal!
complex_test.go:174: Out->7

close(dataChanInput)通知退出

执行如下，A/B/C逐级依次关闭，数据没有丢失

2023/01/07 23:20:18 Task A start!
2023/01/07 23:20:18 Task B start!
2023/01/07 23:20:18 Task C start!
complex_test.go:174: Out->1
complex_test.go:174: Out->2
complex_test.go:174: Out->3
complex_test.go:174: Out->4
complex_test.go:174: Out->5
complex_test.go:174: Out->6
complex_test.go:161: Notify to stop!!!
complex_test.go:174: Out->7
2023/01/07 23:20:37 Task A revice data channel close signal!
complex_test.go:174: Out->8
2023/01/07 23:20:39 Task B revice data channel close signal!
2023/01/07 23:20:41 Task C revice data channel close signal!
complex_test.go:174: Out->9

参考

演示代码 https://gitee.com/wenzhou1219/go-in-prod/tree/master/task_stop

总结

到此这篇关于golang协程关闭踩坑的文章就介绍到这了,更多相关golang协程关闭内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

继续阅读：golang 关闭协程 golang协程关闭 go语言协程

golang协程关闭踩坑实战记录

目录

前言

场景

原则1-协程接受通知主动关闭

data channel关闭通知退出

exit channel关闭通知退出

context超时或取消通知退出

原则2-谁负责创建协程谁负责关闭协程

原则3-等待所有协程关闭再退出

WaitGroup/ErrGroup判断所有协程关闭后退出

等待channel关闭后退出

等待足够长时间后关闭

复杂退出场景

嵌套协程，同时关闭

嵌套协程，指定顺序关闭

嵌套协程，逐级关闭

参考

总结

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