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Go语言-初学者日记（六）并发编程

news 来源：原创 2025/6/17 11:01:20

Go 语言内置并发模型，被誉为“并发界的扛把子”。它的并发不是线程、不是回调地狱，而是轻量、优雅的 goroutine + channel 模式。

这一篇带你一步步掌握 Go 并发编程：从 goroutine 到 channel、select、context、sync，写出高并发高性能代码不是梦！

🧵 一、开启并发的第一步：goroutine

func sayHello() {
    fmt.Println("Hello from goroutine")
}

go sayHello()
fmt.Println("Main finished")

📌 使用 go 关键字创建 goroutine。它是 Go 的轻量线程：

每个 goroutine 栈空间初始仅 2KB，远小于线程
Go runtime 自动调度，使用 M:N 调度模型（goroutine 与系统线程动态映射）

⚠️ 注意：如果 main() 提前退出，goroutine 没机会执行。

time.Sleep(time.Second)

📬 二、goroutine 通信神器：channel

ch := make(chan string)

go func() {
    ch <- "数据来啦！"
}()

msg := <-ch
fmt.Println(msg)

✅ channel 特点：

类型安全
无缓冲时：发送和接收会互相阻塞（同步通信）
channel 是“通信的内存”，不是“共享的内存”

🔁 三、带缓冲的 channel

ch := make(chan int, 2) // 缓冲区大小 2
ch <- 1
ch <- 2
fmt.Println(<-ch)
fmt.Println(<-ch)

🧠 使用场景：

任务管道
控制速率（限流）
缓冲写入日志、数据等

🔀 四、select：监听多个 channel

select {
case msg1 := <-ch1:
    fmt.Println("收到1：", msg1)
case msg2 := <-ch2:
    fmt.Println("收到2：", msg2)
default:
    fmt.Println("啥也没收到")
}

类似 switch，但用于 channel
可以实现超时、轮询、优先级控制等逻辑

📌 配合 time.After() 做超时控制：

select {
case data := <-ch:
    fmt.Println("收到数据", data)
case <-time.After(1 * time.Second):
    fmt.Println("超时啦")
}

⏳ 五、context：优雅地取消 goroutine

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

go func(ctx context.Context) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Println("收到取消信号，退出")
            return
        default:
            fmt.Println("执行中...")
            time.Sleep(500 * time.Millisecond)
        }
    }
}(ctx)

time.Sleep(2 * time.Second)
cancel()

📌 常见使用场景：

HTTP 请求取消
数据库操作超时
子任务取消控制

函数：

名称	用途
`WithCancel`	手动调用 cancel()
`WithTimeout`	一段时间后自动取消
`WithDeadline`	指定时间点取消

🧱 六、sync 包：共享数据的并发控制

✅ WaitGroup：等待一组 goroutine 完成

var wg sync.WaitGroup

for i := 0; i < 5; i++ {
    wg.Add(1)
    go func(i int) {
        defer wg.Done()
        fmt.Println("任务", i)
    }(i)
}

wg.Wait()

✅ Mutex：互斥锁，保护共享资源

var mu sync.Mutex
var count int

for i := 0; i < 10; i++ {
    go func() {
        mu.Lock()
        count++
        mu.Unlock()
    }()
}

✅ sync.Once：只执行一次（懒加载）

var once sync.Once
once.Do(func() {
    fmt.Println("只执行一次")
})

⚙️ 七、channel 关闭与判断

close(ch)
val, ok := <-ch
if !ok {
    fmt.Println("通道已关闭")
}

关闭后不能再写入，否则 panic
读已关闭通道会返回零值和 false

🧠 八、小结与对比

技术点	用途
`goroutine`	创建并发执行单元
`channel`	安全通信管道
`select`	多路 channel 选择
`context`	协程生命周期控制
`sync`	互斥、等待、只执行一次等