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Golang 在 Linux 平台上的并发控制

news 2025/6/15 10:14:43

Go 语言以其出色的并发模型而闻名，在 Linux 平台上提供了多种并发控制机制。下面将详细介绍主要的并发控制方法。

1. Goroutine 基础

Goroutine 是 Go 的轻量级线程，由 Go 运行时管理。使用 go 关键字即可启动一个新的 Goroutine。示例代码如下：

go func() { // 并发执行的代码
}()

2. Channel 同步

Channel 是 Go 的核心并发原语，用于在不同的 Goroutine 之间进行通信。以下是一个简单的示例，展示了如何使用 Channel 进行数据的发送和接收：

ch := make(chan int)
// 发送数据
go func() { ch <- 42
}()
// 接收数据
value := <-ch

3. WaitGroup 等待组

sync.WaitGroup 用于等待一组 Goroutine 完成。示例代码如下：

var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 5; i++ { wg.Add(1) go func(i int) { defer wg.Done() fmt.Println(i) }(i)
}
wg.Wait() // 等待所有 Goroutine 完成

4. Mutex 互斥锁

sync.Mutex 用于保护共享资源，避免多个 Goroutine 同时访问而导致数据竞争。示例代码如下：

var ( counter int mu sync.Mutex
)
func increment() { mu.Lock() defer mu.Unlock() counter++
}

5. RWMutex 读写锁

sync.RWMutex 提供了更高效的读写控制，允许多个 Goroutine 同时进行读操作，但在写操作时会互斥。示例代码如下：

var ( data map[string]string rwMux sync.RWMutex
)
// 读操作
func read(key string) string { rwMux.RLock() defer rwMux.RUnlock() return data[key]
}
// 写操作
func write(key, value string) { rwMux.Lock() defer rwMux.Unlock() data[key] = value
}

6. Once 单次执行

sync.Once 确保某操作只执行一次。示例代码如下：

var once sync.Once
func setup() { once.Do(func() { // 只执行一次的初始化代码 })
}

7. Context 上下文控制

context 包用于控制 Goroutine 的生命周期。示例代码如下：

ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
go func(ctx context.Context) { select { case <-ctx.Done(): return // 被取消 case <-time.After(time.Second): fmt.Println("工作完成") }
}(ctx)
// 取消操作
cancel()

8. Select 多路复用

select 语句用于监听多个 Channel。示例代码如下：

select {
case msg1 := <-ch1: fmt.Println(msg1)
case msg2 := <-ch2: fmt.Println(msg2)
case <-time.After(time.Second): fmt.Println("超时")
}

9. 原子操作

sync/atomic 包提供原子操作。示例代码如下：

var count int32
atomic.AddInt32(&count, 1) // 原子增加

10. Worker Pool 模式

使用缓冲 Channel 实现工作池。示例代码如下：

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) { for j := range jobs { fmt.Println("worker", id, "processing job", j) results <- j * 2 }
}
jobs := make(chan int, 100)
results := make(chan int, 100)
// 启动 3 个 worker
for w := 1; w <= 3; w++ { go worker(w, jobs, results)
}
// 发送 9 个任务
for j := 1; j <= 9; j++ { jobs <- j
}
close(jobs)
// 收集结果
for a := 1; a <= 9; a++ { <-results
}