Erklären Sie das Konzept der Aufgabenteilung zwischen mehreren Threads oder Prozessen zur Optimierung der Systemarbeit. Was bedeutet der Begriff Work-Sharing?

Work-Sharing ist ein Konzept der Aufgabenverteilung zwischen mehreren Threads oder Prozessen, um die Effizienz und Leistung des Systems zu steigern. Anstatt dass ein einzelner Thread die gesamte Arbeit sequenziell ausführt, werden die Aufgaben in Teile aufgeteilt, die parallel von verschiedenen Ausführern verarbeitet werden.

In Go wird dies mit Goroutines und Kanälen umgesetzt, wobei mehrere Goroutines gemeinsam einen Aufgabenpool abarbeiten, die Last verteilen und die Ausführungszeit verkürzen.

Beispiel in Go:

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func worker(id int, jobs <-chan int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for j := range jobs {
        fmt.Printf("Arbeiter %d verarbeitet Aufgabe %d\n", id, j)
    }
}

func main() {
    jobs := make(chan int, 5)
    var wg sync.WaitGroup

    for w := 1; w <= 3; w++ {
        wg.Add(1)
        go worker(w, jobs, &wg)
    }

    for j := 1; j <= 5; j++ {
        jobs <- j
    }
    close(jobs)

    wg.Wait()
}

Hier verarbeiten mehrere Arbeiter (Threads) gemeinsam eine Aufgabenwarteschlange, was die Ausführung im Vergleich zur sequenziellen Verarbeitung beschleunigt.