Библиотека Go для собеса | вопросы с собеседований

💬 Что из себя представляет пакет semaphore в Go?



Семафор — это конструкция, которая может ограничивать или контролировать доступ к общему ресурсу. В контексте Go, семафор может ограничить доступ горутин к общему ресурсу, но первоначально семафоры использовались для ограничения доступа к потокам.



📌 Немного практики



Семафоры могут иметь веса, которые задают максимальное количество потоков или горутин, получающих доступ к ресурсу.

Процесс поддерживается с помощью методов Acquire() и Release(), определенных следующим образом:

func (s *Weighted) Acquire(ctx context.Context, n int64) error

func (s *Weighted) Release(n int64)

Второй параметр Acquire() определяет вес семафора.

package main



import (

    "context"

    "fmt"

    "os"

    "strconv"

    "time"

    "golang.org/x/sync/semaphore"

)



var Workers = 4

Эта переменная определяет максимальное количество горутин, которые могут быть выполнены данной программой.

var sem = semaphore.NewWeighted(int64(Workers))

Здесь мы определяем семафор с весом, идентичным максимальному количеству горутин, которые могут выполняться одновременно. Это означает, что получать семафор одновременно могут не более чем Workers горутин.

func worker(n int) int {

    square := n * n

    time.Sleep(time.Second)

    return square

}

Функция worker() выполняется как часть горутины. Однако поскольку мы используем семафор, нет необходимости возвращать результаты в канал.

func main() {

    if len(os.Args) != 2 {

        fmt.Println("Need #jobs!")

        return 

    }



    nJobs, err := strconv.Atoi(os.Args[1])

    if err != nil {

        fmt.Println(err)

        return 

    }

Считываем количество заданий, которые хотим запустить.

    // где хранить результаты

    var results = make([]int, nJobs)

    // требуется для Acquire()

    ctx := context.TODO()



    for i := range results {

        err = sem.Acquire(ctx, 1)

        if err != nil {

            fmt.Println("Cannot acquire semaphore:", err)

            break 

        }

Получаем семафор столько раз, сколько заданий определено nJobs. Если nJobs больше, чем Workers, то вызов Acquire() будет заблокирован и дождется вызовов Release() для разблокировки.

            go func(i int) {

                defer sem.Release(1)

                temp := worker(i)

                results[i] = temp

        }(i) 

    }

Запускаем горутины, которые выполняют эту задачу, и записываем результаты в срез results. Поскольку каждая горутина записывает данные в свой элемент среза, никаких race condition нет.

    err = sem.Acquire(ctx, int64(Workers))

    if err != nil {

        fmt.Println(err)

    }

Получаем все токены таким образом, чтобы вызов sem.Acquire() блокировался до тех пор, пока все рабочие процесссы/горутины не завершат работу. Функционально это похоже на вызов Wait().

    for k, v := range results {

        fmt.Println(k, "->", v)

    }

}