Golang -- goroutine实例(乒乓球双打比赛)

题目:

1. 有四个选手, A1和A2为一个队, B1和B2为另一个队. A1首先发球(启动球), 然后B1, A2, B2将最后发球. 每一轮每个选手发2个球.
2. 选手不改变他们的位置.
3. 比赛期间, 双方选手必须轮流发球,并且在同一个队伍的两个选手可以竞争发球.
4. 当轮到某个选手时, 他/她可以调用一个叫做shot(rate) 的随机函数来模拟比赛,在给定概率rate以内,该函数返回 “in”, 否则返回”out”. 例如 rate=85%, 则球在界内的概率为85%, 出界的概率为15%.
5. 如果shot函数返回”in”, 对方选手必须调用shot函数把球打回.
6. 如果shot函数返回”out”, 对方选手赢得1分,随后重新发球.
7. 当每个选手发完2个球后比赛终止.分数多的一方赢得比赛.分数一样多,比赛为平局.
8. 每个选手作为一个线程实现.

实现思路:

serve: 是指发球的goroutine.
serveMetux: 发球锁。
playerA: 是指A队伍抢到球的goroutine.
playerB: 是指B队伍抢到球的goroutine.
catch_chanel_A : 给A队伍的球的通道。
catch_chanel_B : 给B队伍的球的通道。

大致步骤：
1. serve 先加锁，后发球（将TableTennis放入通道中,如catch_chanel_A ），然后重复上锁（serveMetux）阻塞自身。
2. playerA 如果catch_chanel_A 没有球，阻塞自身。如果有球，则从通道中拿到球，shot(rate) 后返回in, 记录信息后，则将球放入给B的通道catch_chanel_B中。
3. playerB 如果catch_chanel_B 没有球，阻塞自身。如果有球，则从通道中拿到球，shot(rate) 后返回in, 记录信息后，则将球放入给B的通道catch_chanel_A中。如果shot(rate)返回out, 则解除锁（serveMetux），此时serve唤醒，开始下一次发球。

实现代码:

package mainimport (    "fmt"    "sync"    "math/rand"    "container/ring"    "strings"    "time")var (    wg             sync.WaitGroup // 用于goroutine计数    times          = 2  // 每个选手发球次数    nums           = 4  // 多少个选手    serveTotals    = nums * times  // 总发球次数    score_balls_A  = make([]TableTennis, 0, serveTotals) // A的得分球    score_balls_B  = make([]TableTennis, 0, serveTotals) // B的得分球    turn           = ring.New(4)                         // 发球顺序    serveMetux     sync.Mutex                            // 发球锁    catch_chanel_B = make(chan TableTennis, 0)           // B队伍接球的通道    catch_chanel_A = make(chan TableTennis, 0)           // A队伍接球的通道    balls_ids      = make(chan int, serveTotals)         // 球的id)// 乒乓球type TableTennis struct {    id    int    trail string // 球的轨迹}func serve() {    defer wg.Done()    // 初始化发球顺序    turn.Value = "A1"    turn = turn.Next()    turn.Value = "B1"    turn = turn.Next()    turn.Value = "A2"    turn = turn.Next()    turn.Value = "B2"    // 开始发球    for i := 0; i < times; i++ {        for j := 0; j < nums; j++ {            serveMetux.Lock() // 解锁时发下一个球            turn = turn.Next()            name := turn.Value.(string)            t := TableTennis{<-balls_ids, name + "-in"}            if name[0] == 'A' {                catch_chanel_B <- t            } else {                catch_chanel_A <- t            }        }    }    time.Sleep(time.Second)  // 等待player goroutine对catch_chanel的使用    close(catch_chanel_A)    close(catch_chanel_B)}// A队选手func playerA(name string, rate int) {    defer wg.Done() // 延迟递减计数    for t := range catch_chanel_A {        // 2. 将球击打出去        rest := shot(rate)        // 3. 记录球的轨迹        t.trail += "-" + name + "-" + rest        // 球出界        if strings.Compare("out", rest) == 0 {            // 对方得分            score_balls_B = append(score_balls_B, t)            fmt.Println(t)            serveMetux.Unlock()            continue        }        // 4. 对面队伍准备接球        catch_chanel_B <- t    }}// B队选手func playerB(name string, rate int) {    defer wg.Done() // 延迟递减计数    for t := range catch_chanel_B {        // 2. 将球击打出去        rest := shot(rate)        // 3. 记录球的轨迹        t.trail += "-" + name + "-" + rest        // 球出界        if strings.Compare("out", rest) == 0 {            // 对方得分            score_balls_A = append(score_balls_A, t)            fmt.Println(t)            serveMetux.Unlock()            continue        }        // 4. 对面队伍准备接球        catch_chanel_A <- t    }}// 击球func shot(rate int) string {    if rand.Intn(100) < rate {        return "in"    } else {        return "out"    }}func main() {    fmt.Println("比赛开始...")    // 初始化球的id    for i := 0; i < serveTotals; i++ {        balls_ids <- i + 1    }    // 初始化发球顺序    wg.Add(nums + 1) // 累加计数    go serve()    //time.Sleep(time.Second)    go playerA("A1", 45)    go playerA("A2", 60)    go playerB("B1", 50)    go playerB("B2", 90)    wg.Wait()    fmt.Println("比赛结束.")    fmt.Printf("A : B = (%d, %d)\n", len(score_balls_A), len(score_balls_B))    for _, t := range score_balls_A {        fmt.Println(t)    }    fmt.Println()    for _, t := range score_balls_B {        fmt.Println(t)    }}

结果: