Go 并发编程实战：Goroutine 与 Channel 完全指南

Go 并发编程实战：Goroutine 与 Channel 完全指南

Go 语言的并发模型基于 CSP（Communicating Sequential Processes）理论，通过 Goroutine 和 Channel 实现高效并发。本文深入讲解 Go 并发编程的核心概念和实战模式。

🚀 Goroutine：轻量级线程

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func say(s string) {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        fmt.Println(s)
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
    }
}

func main() {
    go say("world") // 启动 goroutine
    say("hello")
}

📡 Channel：Goroutine 之间的通信

// 创建 channel
ch := make(chan string)

// 发送数据
go func() {
    ch <- "Hello Go"
}()

// 接收数据
msg := <-ch
fmt.Println(msg)

🔄 带缓冲的 Channel

ch := make(chan int, 3) // 缓冲大小为 3
ch <- 1
ch <- 2
ch <- 3
// ch <- 4 // 阻塞，直到有空间

📊 Select 多路复用

select {
case msg1 := <-ch1:
    fmt.Println("Received", msg1)
case msg2 := <-ch2:
    fmt.Println("Received", msg2)
case <-time.After(1 * time.Second):
    fmt.Println("Timeout")
default:
    fmt.Println("No message")
}

🔒 Mutex：互斥锁

import "sync"

var (
    counter int
    mu      sync.Mutex
)

func increment() {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    counter++
}

🔧 常用并发模式

1. Worker Pool

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)
}

// 发送任务
for j := 1; j <= 9; j++ {
    jobs <- j
}
close(jobs)

2. Fan-out / Fan-in

多个 goroutine 处理同一个 channel（fan-out），结果汇总到一个 channel（fan-in）。

⚠️ 常见陷阱

• 死锁：确保所有 goroutine 能正确退出
• 资源泄漏：使用 context 控制 goroutine 生命周期
• 竞态条件：使用 race detector 检测（go run -race）

总结：Go 的并发模型简单而强大。掌握 Goroutine、Channel、Select 和常用并发模式，能编写出高效、可维护的并发程序。

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本文整理自 Go 官方文档及并发编程实战指南