غوروتينس هي مفهوم مهم في لغة البرمجة الذهاب. إنها تسمح لك بإنشاء سلاسل تنفيذ خفيفة الوزن يمكن تنفيذها بالتوازي ، مما يزيد من أداء البرنامج. ومع ذلك ، من أجل استخدام غوروتينس على نحو فعال ، فمن الضروري أن نفهم مبدأ عملها.
يتم إنشاء غوروتينس باستخدام الكلمة الرئيسية" الذهاب " قبل استدعاء وظيفة. عندما يتم استدعاء وظيفة الذهاب ، فإنه يعمل في غوروتين الخاصة بها ، والذي يعمل بالتوازي مع غوروتين أخرى. غوروتينس لديها كمية صغيرة من الذاكرة وتكلفة منخفضة من الخلق ، لذلك عددهم يمكن أن يكون أكثر بكثير من عدد من المواضيع المعالج الفعلي.
ومع ذلك ، غوروتينس في العودة ليست مستقلة ولا يمكن الوصول إلى نفس البيانات في نفس الوقت دون التنسيق. بدلا من ذلك ، يستخدمون آلية اتصال عبر القنوات. تسمح القنوات لجوروتينز بتبادل البيانات والمزامنة ، مما يضمن سلامة العمل مع الموارد المشتركة.
لاستخدام الجوروتين بشكل فعال ، من المهم تقسيم المهمة إلى مهام فرعية أصغر وتوزيعها بين الجوروتين. سيسمح لك ذلك بتحقيق استخدام أكثر كفاءة لموارد المعالج وزيادة سرعة البرنامج.
لكن يجب ألا تستخدم الجوروتين حيثما أمكن ذلك. في بعض الحالات ، قد يكون إنشاء الجوروتين غير عملي أو يؤدي إلى ضعف الأداء. لذلك ، قبل استخدام غوروتين ، من الضروري تقييم المهمة بعناية وتحديد المكان الذي سيكون فيه التنفيذ المتوازي أكثر فائدة.
في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة مفصلة على مبادئ كيفية عمل الغوروتين ، بالإضافة إلى تقديم نصائح مفيدة حول كيفية استخدامها بفعالية. سوف تتعلم كيفية إنشاء جوروتين ، واستخدام القنوات لتبادل البيانات ، وكيفية توزيع المهام بكفاءة بين جوروتين. شرح مفصل لكيفية عمل غوروتينس سوف تساعدك على فهم أفضل واستخدامها في مشاريع لغة البرمجة الذهاب الخاص بك.
- مبدأ تشغيل غوروتين
- المبدأ الأساسي للعملية
- نصائح مفيدة
- سؤال وجواب
- كيف يعمل الجوروتين?
- كيف تختلف جوروتين من تيارات في لغات البرمجة الأخرى?
- كيف يمكنني استخدام جوروتين في برامجي?
مبدأ تشغيل غوروتين
غوروتينس هي خيوط التنفيذ خفيفة الوزن التي تسمح للبرنامج لأداء مهام متعددة في وقت واحد. أنها تعمل على أساس جدولة المهام وهي الأمثل ل كوروتينس.
الفكرة الرئيسية من غوروتينس هي أنها تعمل بالتوازي ، ولكن لا تخلق عملية جديدة أو موضوع في نظام التشغيل. بدلا من ذلك ، فإنها تعمل على مستوى مساحة المستخدم وتدار من قبل جدولة المهام العودة. وهذا يسمح غوروتينس لتكون أكثر كفاءة بكثير بالمقارنة مع المواضيع التقليدية ، لأنها لا تتطلب تبديل السياق بين المواضيع.
يخلق غوروتين جديد يؤدي هذه الوظيفة بالتوازي مع البرنامج الرئيسي. يستمر تنفيذ البرنامج الرئيسي والجوروتين الجديد بشكل مستقل عن بعضهما البعض.
يمكن استخدام جوروتين لإجراء معالجة البيانات بالتوازي ، والتفاعل مع خادم الويب ، وإجراء استعلامات قاعدة البيانات والعمليات الأخرى التي تستغرق الكثير من الوقت ولا تتطلب حظر تدفق التنفيذ الحالي.
بالإضافة إلى التنفيذ المتوازي ، يمكن للجوروتينات أيضا استخدام الاتصال عبر القنوات لمزامنة البيانات وتبادلها. القنوات هي رابط بين الجبال المختلفة التي يمكنها إرسال واستقبال القيم من خلال قناة.
| مزايا غوروتين: |
|---|
|
ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أنه لا يمكن توزيع الجوروتين تلقائيا بين معالجات متعددة وقد تكون محدودة بسبب قيود نوى المعالج الفعلي. لذلك ، قد تكون هناك حاجة إلى استخدام صريح لتعدد مؤشرات الترابط لاستخدام جميع الموارد المتاحة بشكل فعال.
المبدأ الأساسي للعملية
المبدأ الرئيسي لعمل غوروتين هو تنفيذ التعليمات البرمجية المتوازية. غوروتينس تسمح لك لتشغيل وظائف في الخلفية دون التدخل في التدفق الرئيسي لتنفيذ البرنامج.
غوروتينس في الذهاب هي المواضيع التنفيذ خفيفة الوزن التي تدار باستخدام جدولة. يقوم المجدول بتوزيع تنفيذ الغوروتينات على المعالجات المتاحة ويدير تبديلها.
عملية إنشاء غوروتينا بسيطة جدا. للقيام بذلك ، قم بتمرير الوظيفة إلى الكلمة الرئيسية الذهاب. على سبيل المثال:
الذهاب فو()وهذا الرمز إنشاء جبل جديد من شأنها أن تؤدي وظيفة فو في الخلفية.
عند إنشاء غوروتين ، فإنه يحصل على مساحة كومة الخاصة بها التي يتم تنفيذ التعليمات البرمجية. يحتوي كل جوروتين على مكدس خاص به ، ولكن يتم الوصول إلى هذا المكدس من خلال المكدس العالمي لنظام التشغيل.
السمة الرئيسية للجروتين هي أنها سهلة الإنشاء ويمكن إنشاؤها بأعداد كبيرة. في الوقت نفسه ، يستخدمون القليل من موارد نظام التشغيل ، لذا فإن إنشائها والتبديل بينها سريع جدا.
غوروتينس في الذهاب استخدام آلية رد الاتصال ، مما يعني أن التعليمات البرمجية التي يجب تنفيذها في غوروتين يتم تمريرها كوسيطة إلى وظيفة. بعد ذلك ، يمكن للجدول أن يقرر متى وعلى أي معالج لتنفيذ هذا الروتين.
من المهم أن نعرف أن غوروتينس ليست المواضيع الخفيفة من نظام التشغيل ، ولكن المواضيع الخفيفة بدلا من تنفيذ الذهاب. تتم إدارتها وجدولتها باستخدام جدولة وقت التشغيل. لذلك ، غوروتينس في العودة لديها بعض الميزات والمزايا التي تجعل من الممكن استخدام فعال التوازي وتعدد مؤشرات الترابط في التطبيقات.
نصائح مفيدة
- تناوب على إكمال المهام: العمل مع غوروتينس يسمح لك لأداء العديد من المهام في نفس الوقت ، ولكن هذا لا يعني أنك تحتاج إلى تشغيل جميع المهام في نفس الوقت. يوصى بأداء المهام بدورها وإطلاق غوروتينات جديدة حسب الحاجة.
- تحرير الموارد بعد اكتمال العمل: إذا كانت جوروتينس تستخدم موارد مثل الملفات أو اتصالات الشبكة ، فلا تنس تحرير هذه الموارد بعد إيقاف التشغيل.
- التعامل مع الأخطاء: غوروتينس يمكن أن يسبب أخطاء ، فإنها تحتاج إلى التعامل معها والإجراءات التي يتم تنفيذها عند حدوث خطأ. ستؤدي معالجة الأخطاء إلى منع سلوك البرنامج غير الصحيح وإخطار المستخدم بالخطأ.
- قياس الأداء: عند استخدام غوروتين ، فمن المفيد لقياس أداء البرنامج. سيساعد هذا في تحسين الكود وجعله أكثر كفاءة.
استخدام اختبار مدفوعة التنمية (تد) المنهجية: غوروتينس يمكن أن يكون من الصعب تصحيح واختبار. باستخدام تد سوف تسمح لك لكتابة الاختبارات لكل وظيفة والتأكد من أن التعليمات البرمجية الخاصة بك يعمل بشكل صحيح بغض النظر عن غوروتينس.
تجنب سباقات البيانات: يمكن أن يحدث سباق البيانات إذا حاول العديد من الغوروتين الوصول إلى نفس البيانات في نفس الوقت وهناك احتمال أن يتم تغيير البيانات ، مما يؤدي إلى نتائج غير صحيحة. لتجنب سباق البيانات ، استخدم المزامنة أو القنوات لمزامنة الوصول إلى البيانات.
كن على بينة من القيود: يمكن أن تكون الجوروتين أدوات فعالة وقوية ، لكنها لن تحل جميع المشاكل. استكشاف القيود والقدرات من غوروتينس واستخدامها بحكمة اعتمادا على مهمة محددة.
سؤال وجواب
كيف يعمل الجوروتين?
غوروتينس في الذهاب هي طريقة خاصة لتنظيم تنفيذ التعليمات البرمجية المتوازية. أنها تسمح لك لإيقاف تنفيذ التعليمات البرمجية والتحول إلى تنفيذ رمز آخر ، ومن ثم العودة إلى تنفيذ التعليمات البرمجية الأولى. يمكن تمثيل غوروتينس كما المواضيع تنفيذ خفيفة الوزن التي تدار من قبل بيئة وقت التشغيل الذهاب. جوروتينس حصة موارد النظام مثل وقت المعالج والذاكرة ، ويمكن إنشاء وتدمير حيوي أثناء تنفيذ البرنامج.
كيف تختلف جوروتين من تيارات في لغات البرمجة الأخرى?
غوروتينس تختلف عن المواضيع في لغات البرمجة الأخرى في أنها خفيفة الوزن واستخدام آلية مؤشر الترابط الأخضر بدلا من مؤشرات الترابط نظام التشغيل. تدار غوروتينس من قبل بيئة وقت التشغيل الذهاب ، الذي يوزع وقت التنفيذ بين غوروتينس وتبديلها.
كيف يمكنني استخدام جوروتين في برامجي?
يمكن استخدام الجوروتين لتحسين أداء البرنامج ، خاصة في الحالات التي يمكن فيها تنفيذ بعض المهام بالتوازي. على سبيل المثال ، يمكنك إنشاء العديد من غوروتينس للتعامل مع طلبات مختلفة أو عمليات خادم الويب. يتيح لك ذلك القيام بالعديد من المهام في نفس الوقت ويقلل من وقت تنفيذ البرنامج. يمكن أيضا استخدام الجوروتينات لتنفيذ القدرة التنافسية في برنامج ما ، على سبيل المثال ، لأداء العديد من المهام بالتوازي أو لتنظيم العمل غير المتزامن.