go如何实现并发安全的优先级队列
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描述
go的如何实现优先级队列?
优先级别队列是否并发安全?
我的需求场景
实现了一个通信协议,收发消息。发送通道会阻塞。如果拥堵时,要控制拥堵消息的优先顺序。
优先级用Priority加上时间, Priority小优先, 早到优先。
原理
-
通过实现官方接口heap, 得到优先级队列
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使用用chan进行控制并发控制,达到并发安全的效果
优先队列实现
package queue
import (
"xxxx/packets"
"container/heap"
"time"
)
//---------------------------------------
// 优先队列(提供并发安全接口)
//---------------------------------------
func NewPriorityQueue() *PriorityQueue{
q := &PriorityQueue{
isPushing: false,
ch: make(chan *QueueItem, 1),
}
return q
}
type PriorityQueue struct{
//队列(最小堆)
items []*QueueItem //堆
ch chan *QueueItem //同步控制
isPushing bool //推送状态
}
// 数据项
type QueueItem struct {
Value *packets.Packet // value
Priority int // 优先级(越小越靠前)
JoinTime time.Time // 加入时间
index int // 索引
}
//---------------------------------------
// heap接口
//---------------------------------------
func (pq PriorityQueue) Len() int { return len(pq.items) }
func (pq PriorityQueue) Less(i, j int) bool {
// priority越小越靠前
if pq.items[i].Priority != pq.items[j].Priority{
return pq.items[i].Priority < pq.items[j].Priority
}else{
return pq.items[i].JoinTime.Sub(pq.items[j].JoinTime) <0
}
}
func (pq PriorityQueue) Swap(i, j int) {
pq.items[i], pq.items[j] = pq.items[j], pq.items[i]
pq.items[i].index = i
pq.items[j].index = j
}
func (pq *PriorityQueue) Push(x interface{}) {
n := len(pq.items)
item := x.(*QueueItem)
item.index = n
pq.items = append(pq.items, item)
}
func (pq *PriorityQueue) Pop() interface{} {
old := *pq
n := len(old.items)
if n==0{
return nil
}
item := old.items[n-1]
old.items[n-1] = nil // avoid memory leak
item.index = -1 // for safety
pq.items = old.items[0 : n-1]
return item
}
// update modifies the priority and value of an Item in the queue.
func (pq *PriorityQueue) update(item *QueueItem, value *packets.Packet, priority int) {
item.Value = value
item.Priority = priority
heap.Fix(pq, item.index)
}
//---------------------------------------
// 同步接口
//---------------------------------------
func (pq *PriorityQueue) Get(timeout time.Duration) *QueueItem{
timeout |= 30
ticker := time.NewTicker(time.Second*timeout)
defer ticker.Stop()
select {
case result := <- pq.ch:
return result
case <- ticker.C:
}
return nil
}
func (pq *PriorityQueue) PutNoWait(item *QueueItem){
heap.Push(pq, item)
//启用推送
pq.startPushing()
}
//负责推送数据
func (pq *PriorityQueue) startPushing(){
if pq.isPushing{
return
}
go pq._startPushing()
}
func (pq *PriorityQueue) _startPushing(){
for pq.Len()>0{
pq.isPushing = true
x := heap.Pop(pq)
if x==nil{
continue
}
item := x.(*QueueItem)
pq.ch <- item
}
pq.isPushing = false
}
用法示例
//并发安全用法
func TestSendQueue(t *testing.T){
q := NewPriorityQueue()
q.PutNoWait(&QueueItem{
Value: &packets.Packet{
Header: &packets.SecsHeader{
System: 1,
},
Data: []byte{},
},
Priority: 100,
JoinTime: time.Now(),
})
item := q.Get(30)
fmt.Println(item)
}
总结
上面已经满足我的需求场景了。 队列的删除、撤销,并不是我的应用场景,不在这里考虑,也不是队列该做的事。
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