サンプルで学ぶ Go 言語：Stateful Goroutines

mutex を使い明示的なロックを取って、複数のゴルーチンで共有データへのアクセスを同期する方法は既に紹介した。ゴルーチンを同期する組み込みの機能とチャネルを使っても、同じ結果が得られる。チャネルを使うこのやり方は、各ゴルーチンが持つデータをやり取りしてメモリを共有する Go のアイデアに合っている。
	package main
	import ( "fmt" "math/rand" "sync/atomic" "time" )
この例では、あるゴルーチンだけが状態を所有する。この結果、アクセスの競合によってデータが壊れてしまうことなくなる。状態を読み書きするために、他のゴルーチンは状態を持つゴルーチンにメッセージを送り、返信を受け取る。構造体 `readOp`、`writeOp` はこれらのリクエストをカプセル化したものだ。	type readOp struct { key int resp chan int } type writeOp struct { key int val int resp chan bool }
	func main() {
前と同じように、操作を実行した回数を数える。	var readOps uint64 var writeOps uint64
チャネル `reads`、`writes` を使って、他のゴルーチンは読み書きのリクエストする。	reads := make(chan readOp) writes := make(chan writeOp)
このゴルーチンが `state` を所有する。 `state` は前の例と同様のマップだが、この状態管理用のゴルーチンだけが読み書きをする。このゴルーチンはチャネル `reads`、`writes` を繰り返し `select` し、届いたリクエストに返信する。リクエストを受け取ると、リスエストされた操作を実行し、値を返信用のチャネル `resp` に送信し、リクエストが成功したことを伝える（`reads` の場合は読み出した結果も伝える）。	go func() { var state = make(map[int]int) for { select { case read := <-reads: read.resp <- state[read.key] case write := <-writes: state[write.key] = write.val write.resp <- true } } }()
ここで100個のゴルーチンを開始し、チャネル `reads` を通じて状態を管理するゴルーチンに読み出しを発行する。読み出しリクエストのたびに `readOp` を作り、チャネル `reads` にそれを送り、チャネル `resp` から結果を受け取る。	for r := 0; r < 100; r++ { go func() { for { read := readOp{ key: rand.Intn(5), resp: make(chan int)} reads <- read <-read.resp atomic.AddUint64(&readOps, 1) time.Sleep(time.Millisecond) } }() }
同様に、書き込みを行うゴルーチンも10個開始する。	for w := 0; w < 10; w++ { go func() { for { write := writeOp{ key: rand.Intn(5), val: rand.Intn(100), resp: make(chan bool)} writes <- write <-write.resp atomic.AddUint64(&writeOps, 1) time.Sleep(time.Millisecond) } }() }
1秒間待って、ゴルーチンに仕事をさせる。	time.Sleep(time.Second)
最後に操作回数を読み出し、表示する。	readOpsFinal := atomic.LoadUint64(&readOps) fmt.Println("readOps:", readOpsFinal) writeOpsFinal := atomic.LoadUint64(&writeOps) fmt.Println("writeOps:", writeOpsFinal) }

プログラムを実行するとゴルーチンを使った状態管理の例では約80000回の操作を実行できたことがわかる。

$ go run stateful-goroutines.go
readOps: 71708
writeOps: 7177

この例ではゴルーチンを使ったやり方はミューテックスを使う場合と比べて少し処理が多かった。しかし、場合によってはこのやり方の方が便利なこともある。例えば、他にもチャネルを使っている場合や、複数のミューテックスを使った結果プログラムを間違えそうな場合である。プログラムの正しさがパッと見てわかるような、自然なやり方を採用するのがよい。

次の例：Sorting