当前位置：首页 > news >正文

【Go语言快速上手】第二部分：Go语言进阶之并发编程

news 来源：原创 2025/9/21 23:18:22

文章目录

一、并发编程
- 1. goroutine：创建和调度 goroutine
- 2. channel：无缓冲 channel、有缓冲 channel、select 语句
- - 2.1 无缓冲 channel
  - 2.2 有缓冲 channel
  - 2.3 select 语句
- 3. sync 包：Mutex、RWMutex、WaitGroup 等同步原语
- - 3.1 Mutex：互斥锁
  - 3.2 RWMutex：读写互斥锁
  - 3.3 WaitGroup：等待多个 goroutine 完成

一、并发编程

Go 语言的并发编程是其一大亮点。通过 goroutine 和 channel，Go 使得并发编程变得简洁且高效。Go 还提供了 sync 包，包含了多种同步原语，帮助开发者在并发程序中处理共享数据和同步问题。

1. goroutine：创建和调度 goroutine

goroutine 是 Go 中最基本的并发单元，可以认为是轻量级的线程。通过 go 关键字可以轻松创建一个新的 goroutine，并发执行指定的函数或方法。

package mainimport ("fmt""time"
)// 一个简单的并发任务
func sayHello() {time.Sleep(1 * time.Second)fmt.Println("Hello from goroutine!")
}func main() {go sayHello() // 创建一个 goroutinefmt.Println("Hello from main!")time.Sleep(2 * time.Second) // 等待 goroutine 执行完毕
}

在这个示例中，go sayHello() 启动了一个新的 goroutine，并发执行 sayHello 函数。主函数继续执行并打印输出，最后通过 time.Sleep 等待 goroutine 完成。

在这里插入图片描述

2. channel：无缓冲 channel、有缓冲 channel、select 语句

channel 是 Go 语言用于不同 goroutine 之间通信的机制。通过 channel，可以安全地传递数据，避免了数据竞争问题。Go 提供了无缓冲和有缓冲的 channel，以及 select 语句来处理多个 channel 的操作。

2.1 无缓冲 channel

无缓冲 channel 会在发送数据和接收数据时进行同步，确保发送和接收操作相互配合。

package mainimport "fmt"func main() {ch := make(chan string) // 创建一个无缓冲 channel// 启动 goroutine 发送数据go func() {ch <- "Hello from goroutine!" // 向 channel 发送数据}()// 接收数据msg := <-chfmt.Println(msg) // 输出: Hello from goroutine!
}

2.2 有缓冲 channel

有缓冲的 channel 可以在发送数据时不必立即等待接收方，直到缓冲区满或接收方取走数据。创建有缓冲 channel 时，可以指定缓冲区的大小。

package mainimport "fmt"func main() {ch := make(chan string, 2) // 创建一个缓冲区大小为 2 的 channelch <- "Hello"ch <- "World" // 向 channel 发送两个消息fmt.Println(<-ch)fmt.Println(<-ch)
}

在这个示例中，channel 的缓冲区大小为 2，可以在不立即接收的情况下向 channel 发送两个数据。

2.3 select 语句

select 语句允许你等待多个 channel 操作。它类似于 switch 语句，但用于处理多个 channel 的发送或接收。

package mainimport ("fmt""time"
)func main() {ch1 := make(chan string)ch2 := make(chan string)go func() {time.Sleep(1 * time.Second)ch1 <- "Message from ch1"}()go func() {time.Sleep(2 * time.Second)ch2 <- "Message from ch2"}()// 使用 select 语句监听多个 channelselect {case msg1 := <-ch1:fmt.Println("Received:", msg1)case msg2 := <-ch2:fmt.Println("Received:", msg2)}
}

在这个示例中，select 会等待 ch1 或 ch2 中的任一 channel 可用。当第一个 channel 可用时，它会立即执行对应的 case，并停止等待。

在这里插入图片描述

3. sync 包：Mutex、RWMutex、WaitGroup 等同步原语

Go 提供了 sync 包中的多种同步原语，用于处理并发程序中的共享资源访问问题。

3.1 Mutex：互斥锁

Mutex 是最常用的同步原语，它确保同一时刻只有一个 goroutine 可以访问共享资源。通过 Lock 和 Unlock 方法来加锁和解锁。

package mainimport ("fmt""sync"
)var counter int
var mutex sync.Mutexfunc increment() {mutex.Lock() // 加锁counter++mutex.Unlock() // 解锁
}func main() {var wg sync.WaitGroup// 启动多个 goroutine 进行并发操作for i := 0; i < 1000; i++ {wg.Add(1)go func() {defer wg.Done()increment()}()}wg.Wait() // 等待所有 goroutine 执行完毕fmt.Println("Final counter:", counter)
}

在这个示例中，使用 Mutex 来保证对 counter 的并发访问是安全的。

在这里插入图片描述

3.2 RWMutex：读写互斥锁

RWMutex 是一种读写互斥锁，它允许多个 goroutine 同时读取共享资源，但在写操作时会阻止其他的读写操作。

package mainimport ("fmt""sync"
)var counter int
var rwMutex sync.RWMutexfunc read() int {rwMutex.RLock() // 读锁defer rwMutex.RUnlock()return counter
}func write() {rwMutex.Lock() // 写锁counter++rwMutex.Unlock()
}func main() {var wg sync.WaitGroup// 启动多个 goroutine 进行读写操作for i := 0; i < 1000; i++ {wg.Add(1)go func() {defer wg.Done()write()}()}for i := 0; i < 1000; i++ {wg.Add(1)go func() {defer wg.Done()read()}()}wg.Wait()fmt.Println("Final counter:", counter)
}

在这个示例中，RWMutex 允许多个 goroutine 同时进行读操作，但在执行写操作时会锁住资源。

3.3 WaitGroup：等待多个 goroutine 完成

WaitGroup 用于等待一组 goroutine 执行完毕。它提供了 Add、Done 和 Wait 方法来控制并发流程。

package mainimport ("fmt""sync"
)func task(wg *sync.WaitGroup) {defer wg.Done() // 执行完毕时调用 Donefmt.Println("Task completed")
}func main() {var wg sync.WaitGroup// 启动多个 goroutinefor i := 0; i < 5; i++ {wg.Add(1) // 增加等待的 goroutine 数量go task(&wg)}wg.Wait() // 等待所有 goroutine 执行完毕fmt.Println("All tasks completed")
}

在这个示例中，WaitGroup 用于等待多个并发任务完成。

文章目录

一、并发编程

1. goroutine：创建和调度 goroutine

2. channel：无缓冲 channel、有缓冲 channel、select 语句

2.1 无缓冲 channel

2.2 有缓冲 channel

2.3 select 语句

3. sync 包：Mutex、RWMutex、WaitGroup 等同步原语

3.1 Mutex：互斥锁

3.2 RWMutex：读写互斥锁

3.3 WaitGroup：等待多个 goroutine 完成

相关文章：