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Go 语言初学实践(2)

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继续昨天的。

现在要实现一个特殊的 map ,支持 push 和 pop 两个操作。看起来是这样的:

type myMap interface {
    push(key string, e interface {}) interface{} 
    pop(key string) interface{}
}

当 push 的时候,如果 map 中 key 已存在,返回原来对应的 value ;若 key 不存在,则创建一个新的 key 把 value 放进去。

而 pop 操作,返回 key 对应的 value ,并把 key/value 对从 map 中删除。

鉴于 Go 程序中通常会使用大量 goroutine ,所以,这个 map 应该是线程安全的。那么用 Go 怎么实现它呢?最简单也就是最传统的方式是使用锁,即 sync.Mutex ,代码如下:

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

type myMap struct {
    m map[string] interface {}
    sync.Mutex
}

func (m *myMap) push(key string, e interface {}) interface {} {
    m.Lock()
    defer m.Unlock()
    if v,exist := m.m[key] ; exist {
        return v;
    }
    m.m[key] = e
    return nil
}

func (m *myMap) pop(key string) interface {} {
    m.Lock()
    defer m.Unlock()
    if v,exist := m.m[key] ; exist {
        m.m[key] = nil, false
        return v
    }
    return nil
}

func newMap() *myMap {
    return &myMap { m: make(map[string] interface {}) }
}

func main() {
    m := newMap()
    fmt.Println(m.push("hello","world"))
    fmt.Println(m.push("hello","world"))
    fmt.Println(m.pop("hello"))
    fmt.Println(m.pop("hello"))
}

这里,newMap() 方法会返回一个 myMap 指针。其实按之前的定义,返回 muMap interface 也可以,它们在功能上是等价的。 但这里不可以返回 myMap 结构。因为,其中包含有一个其它包里的结构 sync.Mutex ,它是不可以被复制的。Go 里面没有 C++ 中重载赋值运算那些污七八糟的语法糖,所以用指针就好了。反正有 gc 不用担心。


其实,这个东东也可以把所有对 map 的操作放到同一个 goroutine 里完成,就不需要显式的锁了。不过具体到这个需求上,这么实现的意义实在有限。下面列出代码来,只是说可以这么做而已。

package main

import "fmt"

type myMap interface {
    push(key string, e interface {}) interface{} 
    pop(key string) interface{}
}

type myMapPair struct {
    key string
    value interface {}
}

type mapChan struct {
    push_req chan * myMapPair
    push_rep chan interface{}
    pop_req chan string
    pop_rep chan interface{}
}

func (c *mapChan) push(key string, e interface{}) interface{} {
    c.push_req <- & myMapPair {key,e}
    return <- c.push_rep
}

func (c *mapChan) pop(key string) interface {} {
    c.pop_req <- key
    return <- c.pop_rep
}

func newMap() myMap {
    c := mapChan { 
        push_req : make (chan * myMapPair),
        push_rep : make (chan interface{}),
        pop_req : make (chan string),
        pop_rep : make (chan interface{}),
    }
    m := make(map[string] interface {})
    go func() {
        for {
            select {
            case r := <- c.push_req :
                if v , exist := m[r.key] ; exist {
                    c.push_rep <- v
                } else {
                    m[r.key] = r.value
                    c.push_rep <- nil
                }
            case r := <- c.pop_req:
                if v,exist := m[r] ; exist {
                    m[r] = nil, false
                    c.pop_rep <- v
                } else {
                    c.pop_rep <- nil
                }
            }
        }
    } ()
    return &c   
}

func main() {
    m := newMap()
    fmt.Println(m.push("hello","world"))
    fmt.Println(m.push("hello","world"))
    fmt.Println(m.pop("hello"))
    fmt.Println(m.pop("hello"))
}

这里建立了四个 chan ,也就是两对请求/回应通道,让单一的 goroutine 来处理两种对 map 操作的请求。这个处理的 goroutine 可以看成是对其它 goroutine 提供的服务。能这么方便的使用这种模式,在大多数编程语言里并不多见。Erlang 可以算一个。但 Go 的优势在于,允许你使用可能对你更为习惯的命令式编程方式,而不需要转换思维到函数式编程。

建议继续学习:

  1. Go Reflect 性能    (阅读:9724)
  2. 从Go看,语言设计(一)    (阅读:4722)
  3. Go 语言初步    (阅读:3433)
  4. go-kit 入门(一)    (阅读:3473)
  5. 为什么我们要使用Go语言以及如何使用它的    (阅读:3057)
  6. 从Go看,语言设计(二)    (阅读:2861)
  7. Go 语言初学实践(1)    (阅读:2185)
  8. lua cothread    (阅读:2027)
  9. Go 语言简介(上)— 语法    (阅读:1789)
  10. Go 语言简介(下)— 特性    (阅读:1545)
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