Mitä ovat yleiset Go concurrency -kuviot?

Question

Accepted Answer

Go:n goroutinet ja kanavat mahdollistavat joukon hyväksi vakiintuneita **concurrency-kuvioita**, jotka ratkaisevat yleisiä ongelmia — työn jakamisen, fan-out/in:n, pipelineen ja rate limitingin. Näiden idiomatikanttiisten kuvioiden tunteminen antaa sinulle mahdollisuuden rakentaa oikeita ja tehokkaita rinnakkaisia järjestelmiä.

## Worker pool — rajoitettu concurrency

```go
func workerPool(jobs <-chan int, results chan<- int, numWorkers int) {
    var wg sync.WaitGroup
    for w := 0; w < numWorkers; w++ {     // a FIXED number of workers
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            for job := range jobs {        // each worker pulls jobs until the channel closes
                results <- process(job)
            }
        }()
    }
    wg.Wait()
    close(results)
}
```

**Worker pool** suorittaa kiinteän määrän gorutineja, jotka kuluttavat jaetusta jobs-kanavasta — rajoittaen rinnakkaisuutta (esim. älä avaa 10 000 tietokantayhteyttä; käytä 10 workeriä). Tämä on tärkein kuvio resurssien käytön hallintaan.

## Fan-out / fan-in

```text
Fan-out: distribute work across MULTIPLE goroutines (parallelize)
Fan-in:  MERGE results from multiple goroutines back into one channel
```

```go
// fan-in: merge several channels into one
func merge(channels ...<-chan int) <-chan int {
    out := make(chan int)
    var wg sync.WaitGroup
    for _, ch := range channels {
        wg.Add(1)
        go func(c <-chan int) {
            defer wg.Done()
            for v := range c { out <- v }   // forward each channel's values to out
        }(ch)
    }
    go func() { wg.Wait(); close(out) }()    // close out when all sources are drained
    return out
}
```

## Pipeline — kanavien kautta yhdistetyt vaiheet

```go
// each stage is a goroutine: receives from an input channel, sends to an output channel
func generate(nums ...int) <-chan int {
    out := make(chan int)
    go func() { for _, n := range nums { out <- n }; close(out) }()
    return out
}
func square(in <-chan int) <-chan int {
    out := make(chan int)
    go func() { for n := range in { out <- n * n }; close(out) }()
    return out
}
// compose: square(generate(1,2,3)) → a streaming pipeline
for result := range square(generate(1, 2, 3)) { fmt.Println(result) }
```

**Pipeline** ketjuttaa käsittelyvaiheita kanavien kautta — data virtaa läpi, ja jokainen vaihe muuntaa sitä rinnakkain.

## Rate limiting

```go
limiter := time.Tick(200 * time.Millisecond)   // a tick every 200ms
for req := range requests {
    <-limiter                                    // wait for the next tick before proceeding
    go handle(req)                                // → at most 5 requests/second
}
```

## Peruutus contextilla (yhteneväinen)

```go
select {
case result := <-work:
case <-ctx.Done():    return   // stop on cancellation — prevents leaks
}
```

## Miksi sillä on merkitystä

Nämä concurrency-kuviot ovat käytännöllinen työkalujen sarja oikeiden rinnakkaisten Go-järjestelmien rakentamiseen, mikä muuntaa raakoja gorutineja ja kanavia strukturoiduiksi, oikeiksi ratkaisuiksi toistuviin ongelmiin.

**Worker pool** on erityisen tärkeä — se rajoittaa rinnakkaisuutta rajoitettujen resurssien suojaamiseksi (tietokantayhteydet, API-rajoitukset, muisti), estäen yleisen virheen rajattomien gorutineiden käynnistämisestä, jotka kuluttavat järjestelmän loppuun. **Fan-out/fan-in** rinnakkaistaa työn ja yhdistää tulokset; **pipelineé** mallinnavat streaming-dataa muunnoksia selkeästi; **rate limiting** valvoo läpäisyä.

Yhdessä **context-pohjaisen peruutuksen** kanssa (gorutinivuotojen välttämiseksi) nämä kuviot ovat se, miten tuotannon Go-palvelut käsittelevät rinnakkaisuutta turvallisesti ja tehokkaasti.

Niiden ymmärtäminen — ja erityisesti se, että rinnakkaisuus tulee rajoittaa worker-pooleilla sen sijaan, että käynnistetään rajattomat gorutineet — on korkean tason Go-osaamisen tunnusmerkki ja usein esiintyvä edistyneen haastattelun aihe, sillä naiivi rinnakkaisuus (rajattomat gorutineet, vuodot, kilpailuolosuhteet) on yleinen tuotannon vikojen lähde.