أساسيات الـ Goroutines

جزء من قسم البرمجة كائنية التوجه في رحلة GO على Coddy. الدرس 59 من 107.

إن goroutine هو مسار تنفيذ خفيف الوزن تديره بيئة تشغيل Go. وعلى عكس المسارات التقليدية التي تستهلك قدرًا كبيرًا من الذاكرة، تبدأ goroutine بمساحة مكدس لا تتجاوز بضعة كيلوبايتات، مما يتيح لك تشغيل آلاف منها concurrently.

لبدء goroutine، ما عليك سوى وضع الكلمة المفتاحية go قبل استدعاء دالة:

func sayHello(name string) {
    fmt.Println("Hello,", name)
}

func main() {
    go sayHello("Alice")  // يعمل بشكل متزامن
    go sayHello("Bob")    // يعمل بشكل متزامن
    
    time.Sleep(100 * time.Millisecond)
    fmt.Println("Done")
}

عندما يتم تنفيذ go sayHello("Alice")، فإنه لا ينتظر حتى تنتهي sayHello. بدلًا من ذلك، يتابع فورًا إلى السطر التالي بينما تعمل sayHello في الخلفية. لهذا السبب نحتاج إلى time.Sleep، فمن دونه كان main سينتهي قبل اكتمال goroutines.

يمكنك أيضًا تشغيل goroutines باستخدام دوال مجهولة:

go func(msg string) {
    fmt.Println(msg)
}("Hello from goroutine")

تعمل main function نفسها ضمن goroutine. عند عودتها، تُنهى جميع goroutines الأخرى فورًا. ولا تحصل على فرصة لإكمال عملها. يُعد استخدام time.Sleep حلًا مؤقتًا؛ في الدروس القادمة، ستتعلّم تقنيات المزامنة المناسبة باستخدام القنوات ومجموعات الانتظار.

التحدي

سهل

لنبنِ مشغّل مهام ينفّذ مهام متعددة بشكل concurrently باستخدام goroutines. ستنشئ نظامًا بسيطًا تعمل فيه المهام في الخلفية بينما يواصل البرنامج main عمله، موضحًا كيفية تمكين goroutines للتنفيذ المتزامن.

ستنظّم شفرتك عبر ملفين:

tasks.go: Define منطق تنفيذ المهمة.
أنشئ بنية Task مع حقلي Name (string) وDuration (int، representing milliseconds).

Implement method باسم Run() على Task يحاكي العمل من خلال النوم لمدة المهمة، ثم يطبع: Task [Name] completed

أنشئ function باسم RunAllTasks(tasks []Task) تطلق method Run() لكل مهمة باعتبارها goroutine. After إطلاق جميع goroutines، ينبغي أن تنام لمدة 500 milliseconds للسماح لها بالاكتمل، ثم تطبع: All tasks launched
main.go: اقرأ معلومات المهام ونظّم التنفيذ المتزامن.
اقرأ عدد المهام، ثم اقرأ اسم كل مهمة وduration الخاصة بها. أنشئ المهام ومرّرها إلى RunAllTasks. After عودتها، اطبع: Main function done

سيتم توفير المدخلات التالية:

Line 1: عدد المهام (integer)
الأسطر التالية: لكل مهمة، سطران - اسم المهمة، ثم duration الخاصة بها بوحدة milliseconds

على سبيل المثال، given:

3
Download
100
Process
50
Upload
75

ينبغي أن يُظهر الناتج المهام وهي تكتمل (قد يختلف الترتيب بسبب التنفيذ المتزامن)، متبوعة برسائل الاكتمال:

Task Process completed
Task Upload completed
Task Download completed
All tasks launched
Main function done

ملاحظة: نظرًا إلى أن goroutines تعمل concurrently، فإن المهام ذات المدد الأقصر تنتهي عادةً أولًا. يعتمد ترتيب اكتمال المهام على مددها - إذ تكتمل المهام الأقصر قبل المهام الأطول.

استخدم time.Sleep مع time.Duration وtime.Millisecond للتأخيرات. تذكّر أنه من دون sleep داخل RunAllTasks، ستعود function قبل أن تنهي goroutines عملها.

جرّب بنفسك

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// اقرأ عدد المهام
	var numTasks int
	fmt.Scanln(&numTasks)

	// TODO: أنشئ شريحة لحفظ المهام
	
	// TODO: اقرأ اسم ومدة كل مهمة
	// لكل مهمة:
	//   - اقرأ اسم المهمة
	//   - اقرأ المدة (كعدد صحيح)
	//   - أنشئ Task وأضفه إلى الشريحة الخاصة بك

	// TODO: استدعِ RunAllTasks مع شريحة المهام الخاصة بك

	// TODO: Print "Main function done"
}