Golang优雅实现优先级select

2021-06-12  本文已影响0人  该戒冰可乐的Luffy

一、select
select:监听和channel有关的io操作,当io操作发生时,触发相应的的动作。一个select语句可以用来选择哪个case中的发送或接收操作以被立即执行。
基本用法:

//select基本用法
select {
case <- chan1:
// 如果chan1成功读到数据,则进行该case处理语句
case chan2 <- 1:
// 如果成功向chan2写入数据,则进行该case处理语句
default:
// 如果上面都没有成功,则进入default处理流程

如果有1个或多个IO操作完成,则随机选择1个分支执行;
如果没有IO操作完成,那么则判断是否有default分支
如果有default分支,则执行default分支语句。
如果没有default分支,则阻塞至有1个IO操作完成。
由上面“随机选择“可以看出,select实际上是对所有channel表达式、所有被发送的表达式都进行求值的。求值顺序为自上而下,自左到右。

二、终止select

break关键字。

三、实现优先级select
最近做的项目中有个需求,highChan接收终止命令,优先级最高,接收到必须跳出循环;lowChan得到数据,进行业务操作(操作是持续的,需要不停的从lowChan获取数据。如解析网络报文,因此需要采用for死循环)。
当二者是并列关系时,显然select语句如下

LOOP:
  for {  //不停监听highChan、lowChan
    select {
      case <-highChan:
        fmt.Print("highChan is true")
        break LOOP
      case <-lowChan:
        fmt.Print("lowChan is true")
        //do sth.
    }
  }

显然,无法满足我们highChan优先级更高的要求。一旦进入lowChan的case,则再也无法监听到highhan的操作。找了下网上的方案,一般如下:

LOOP:
  for {
    select {
      case data := <- highChan:
        handleHigh(data)
        break LOOP
      default:
        select {
          case data := <- highChan:
            handleHigh(data)
          case data := <- lowChan:
            handleLow(data)     
        }
    }
  }


这种方法实际场景与我们不大一样,但仍有参考之处。利用select里default的特性实现。这种实现方式相当于高优先级的channel比低优先级的多了一次被处理的机会,即外层select,只有高优先级没有数据时,才会执行内层select,此时先产生数据的channel先被执行。也就是说,当高优先级和低优先级都有数据时,高优先级先被处理,也就是实现了优先级。

基于我的场景有以下变化:
1.highChan不是优先而是必须执行(如处理数据影响到系统资源,必须强行终止程序)。
2.不管是highChan还是LowChan,都无法确定数据何时到达。

基于以上变化1,上述程序在default关键字里的select监听,当此时有highChan与lowChan同时到达或稍慢到达时,无法保证一定处理highChan.
基于上述变化2,如果无数据源到达,上述程序在default关键字里的select监听阻塞,select无实际效果。

基于上述原因,实现了一个必须处理HighChan的优先级队列。

代码如下:

LOOP:
    for {
        select {
        case <-highChan:
            fmt.Print("highChan is true")
            break LOOP
        case <-lowChan:
            fmt.Print("lowChan is true")
        
            select {
            case <-highChan:
                fmt.Print("highChan is true")
                break LOOP
            default:
                // do sth.
                break 
            }
            //do sth.
        }
    }

在这个程序里,当两个channel都无数据到达时,程序将阻塞在外层select里;当lowChan有数据到达时进入,则进入内层,此时只监听highChan,并增加default分支以进行正常业务流程。

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