1. Go言語ハンズオン
マルチスレッドで遊ぼう
GDG神戸 2012/8/25
ちいといつ(twitter:titoi2)

2. Go言語の特徴
Go言語と言えば，ゴルーチン(Goroutine)を使っ
てマルチスレッドのプログラムが簡単に作れるの
が特徴の一つ。
今日はハンズオン形式でGo言語のゴルーチンで
遊びます。
キーワードはゴルーチンとチャネルです。
このオポチュニティにぜひ体験して下さい。

3. 実行環境
Go言語の開発環境を構築している方は，そのま
までプログラムを実行して下さい。
開発環境のない方は，こちらのアドレスにアク
セス。
http://play.golang.org/
※実行はシングルスレッドになりますが，ゴルーチ
ンは体験出来ます。

4. ハンズオンの進め方
簡単なGo言語のプログラムを示しますので，各自
入力して実行してください。
ソースの意味や文法は随時説明しますが，分から
ないところは都度質問して下さい。

5. まずは普通のプログラム
package main
import "fmt"
func say( s string) {/ say 関数定義
/
! fmt.Println(s)
}
func main() { / メイン処理
/
! say("Hello golang")
}

6. 実行してみます
Hello golang
と表示されました？

7. マルチスレッド化
func main() {
! go say("Hello golang")
}
メイン処理を修正します。
関数呼び出しの前に go と付けるだけ。
簡単スレッド化が出来ました。
これをゴルーチンと言います。

8. 実行してみましょう
なんにも出ません orz
mainが先に終了してしまうのでsayが出力する前に
プログラムが終了しています。

9. 修正します
package main
import "fmt"
import "runtime"
func say(s string) {
! fmt.Println(s)
}
func main() {
! go say("Hello golang")
! runtime.Gosched() / 他のゴルーチンを実行
/
}

10. 実行してみます
Hello golang
と表示されました？
runtime.Gosched()で無理やりゴルーチンの制御を
切り替えてsayが実行されるようにしました。
※mainもゴルーチンの一つです。（多分）

11. 終了を待つには
無理やりsayに制御を移して実行させましたが，
mainでsayの終了を待つことが出来れば問題はあり
ません。
ゴルーチンの終了待ちをするには？
チャネルを使います。
早速，プログラムを修正します。

12. チャネルで同期
func say(s string, ch chan int) {
! fmt.Println(s)
! ch <- 1 / 値を送信
/
}
func main() {
! var ch chan int / チャネル変数宣言
/
! ch = make(chan int) / チャネル初期化
/
! go say("Hello golang", ch)
! <-ch / 受信待ち
/
}

13. 実行してみます
Hello golang
と表示されました？
チャネルによる通信を使って，mainとsayの同期
を取ることにより，sayの終了待ちが出来ました。

14. チャネルとは
・ゴルーチン（スレッド）間で通信を行うための
特殊な変数。
・任意の型のデータを送受信が可能。
・同期と非同期（容量付き）がある。
・同期チャネルを使うことによりスレッド間の同
期が可能

15. チャネル変数の宣言
チャネル変数の宣言方法
var 変数名 chan 型名
例えばint型のチャネル
var ch chan int
文字列型のチャネル
var ch chan string
型は何でもOK

16. チャネル変数の初期化
チャネル変数を初期化するには，必ずmake関数を
使います。例えばint型チャネル
var ch chan int
を初期化するには
ch = make(chan int)
オプションで容量を指定すると非同期チャネルに
ch = make(chan int, 100) / 非同期チャネル
/

17. 送信と受信
チャネルにデータを送受信するには <- を使いま
す。
ch <- 1 / チャネルに1を送信
/
a = <- ch / チャネルから受信してaに代入
/
<-ch / 受信だけ行い値を捨てる
/
最後の値を捨てるケースは同期だけ行いたいと
き。

18. 同期チャネル
容量の無いチャネルを別名，同期チャネルと呼び
ます。
あるスレッドからチャネルに送信した場合，別の
スレッドがチャネルから受信するまで処理を停止
します。
逆に，チャネルから受信しようとしたときは，送
信が行われるまで処理を停止します。

19. 同期メカニズム
mainスレッド sayスレッド
go say("Hello golang", ch)
<-ch
ちょい待って チャネル Println()
ch ch <- 1
ほい １ 送ったで
終了 終了

20. チャネルで同期
func say(s string, ch chan int) {
! fmt.Println(s)
! ch <- 1 / 値を送信
/
}
func main() {
! var ch chan int / チャネル変数宣言
/
! ch = make(chan int) / チャネル初期化
/
! go say("Hello golang", ch)
! <-ch / ch から受信
/
}

21. チャネル通信
同期チャネルでスレッド間の同期が取れることが
わかりました。
次に，チャネルによるスレッド間通信を行いま
す。

22. FIZZ BUZZ
ゴルーチンを使ってFIZZ BUZZ問題を解いてみま
しょう。
FIZZBUZZとは
・１から順番に数値を出力
・ただし，３の倍数なら”FIZZ”と出力
・ただし，５の倍数なら”BUZZ”と出力
・ただし，３と５の倍数なら”FIZZBUFF”出力。

23. FIZZ BUZZ
こんなゴルーチンを作ります。
func fizzbuzz(in chan int, out chan string)
チャネルinから数値を受け取り，３の倍数な
ら ”FIZZ”，５の倍数なら”BUZZ”，ただし３と５
の倍数なら”FIZZBUFF”とoutに出力する。
その他の数値の場合は文字列化してoutに出力す
る。

24. package main
import "fmt"
import "strconv"
func fizzbuzz(in chan int, out chan string) {
! for { / 無限ループ
/
! ! var n int = <-in / in から受信してnに代入
/
! ! switch {
! ! case n%15 == 0:! out <- "FIZZBUZZ"
! ! case n%3 == 0:! out <- "FIZZ"
!
! ! case n%5 == 0:! out <- "BUZZ"
!
! ! default:! ! ! out <- strconv.Itoa(n)
! ! }
! }
}

25. func main() {
! ch := make(chan int)
! out := make(chan string)
! go fizzbuzz(ch, out)
! for i := 1; i < 100; i++ {
! ! ch <- i
! ! s := <-out
! ! fmt.Println(s)
! }
}

26. その他の機能など
今回のハンズオンでは説明していませんが，チャ
ネルには
・キャパシティ付き非同期チャネル
・チャネルのクローズ
・for ∼ range による連続受信
・select ∼ case による選択的送受信
などの機能があります。

27. 展望
ハンズオンの例題は説明のための単純なもので
したが，ゴルーチンとチャネルの応用としては，
サーバプログラムやパズルのソルバー，シミュ
レーションなどで使えるのではないでしょうか。
クロージャと組み合わせることも出来ますし，
使い方を考えてみてください。
プロジェクトオイラー(http://projecteuler.net/)
の問題を解くのに使ってみたりしています。