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下面是一道关于 Goroutines 和并发控制的 Golang 难题,它涉及到 Go 的并发编程模型、Goroutines、通道(Channels)以及 sync.WaitGroup 的使用:

问题描述:

你有一个需要并发执行的任务,其中有 100 个 URL 需要下载并处理。每个 URL 的下载和处理都是一个耗时的操作,且最多只能同时运行 5 个 Goroutine。每个 Goroutine 在处理完成后,应将结果(假设是下载的数据)传回主 Goroutine 进行汇总。

你需要:

  1. 实现一个并发下载的函数 downloadAndProcess,并确保在任何时刻都只有 5 个 Goroutine 同时运行。
  2. 所有下载任务完成后,主 Goroutine 要能够获取到每个 URL 对应的下载结果,并输出汇总后的总结果(例如所有 URL 的数据大小总和)。

要求:

  • 不能使用第三方库。
  • 需要用 sync.WaitGroup 和通道(Channel)来管理并发和数据传递。

提示:

  • 你可以使用 sync.WaitGroup 来等待所有 Goroutine 完成。
  • 使用一个带缓冲区的通道来限制并发的 Goroutine 数量(最多 5 个)。
  • 使用一个无缓冲的通道将下载的结果传递给主 Goroutine。

示例代码框架:

package mainimport ("fmt""sync"
)// downloadAndProcess 模拟下载并处理一个 URL 的函数
func downloadAndProcess(url string) int {// 假设这里是耗时操作,返回下载内容的长度// 实际应用中可以是 http.Get(url) 的结果长度return len(url)
}func main() {urls := []string{// 100 个不同的 URL 列表"http://example.com/1","http://example.com/2",// 省略其余 URL ...}var wg sync.WaitGroup// 结果通道,用于收集每个 URL 的下载结果results := make(chan int)// 并发限制,最多允许 5 个 Goroutine 并发运行concurrencyLimit := make(chan struct{}, 5)// 完成下载后,主 Goroutine 获取结果并汇总go func() {var totalSize intfor size := range results {totalSize += size}fmt.Println("所有 URL 下载完成,总大小:", totalSize)}()// 启动 Goroutines 来处理每个 URLfor _, url := range urls {wg.Add(1)go func(url string) {defer wg.Done()// 获取并发限制通道的许可concurrencyLimit <- struct{}{}// 模拟下载并处理 URLsize := downloadAndProcess(url)// 将结果发送到通道results <- size// 释放并发限制通道的许可<-concurrencyLimit}(url)}// 等待所有 Goroutine 完成wg.Wait()// 所有 Goroutine 完成后,关闭结果通道close(results)
}

难点分析:

  • Goroutine 限制:最多只能有 5 个 Goroutine 并发运行,需要利用带缓冲区的通道来实现。
  • 结果汇总:需要主 Goroutine 不断从通道中读取结果并累加,直到所有 Goroutine 都完成。
  • 同步控制:使用 sync.WaitGroup 确保主 Goroutine 在所有子 Goroutine 完成后关闭通道。

这道题考察了并发控制、通道的使用、Goroutine 限制和同步操作等关键并发编程知识。

http://www.dtcms.com/wzjs/150559.html

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