并发Go-Go-Go！Go语言并发编程入门

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2023-02-23 02:24:06

并发编程和 Go 语言：开启多核处理器的强大功能

并发编程简介

并发编程是一种编程范式，允许程序同时执行多个任务。在当今世界中，多核 CPU 已成为常态，并发编程至关重要，因为它可以充分利用这些处理器的计算能力。

Go 语言的并发编程模型

Go 语言通过其基于 CSP（通信顺序进程）模型的并发编程模型脱颖而出。该模型采用通过消息传递进行通信的理念，而不是共享内存。这种设计使并发程序更容易设计和推理，并避免了常见的并发问题，如死锁和数据竞争。

Goroutine：轻量级并发性

Goroutine 是 Go 语言并发编程的基础。它是一种轻量级线程，与传统线程相比，创建和调度成本更低。一个 goroutine 可以独立运行或与其他 goroutine 交互。使用 go 可以创建 goroutine，如下所示：

go func() {
  fmt.Println("Hello, world!")
}()

Channel：Goroutine 之间的通信管道

Channel 是 Goroutine 之间通信的管道。它允许在 goroutine 之间传输数据和信号。使用 make 函数可以创建 channel，如下所示：

ch := make(chan int)

Goroutine 可以通过发送和接收操作与 channel 交互：

ch <- 42

value := <-ch

Sync 包：同步 Goroutine

Sync 包提供了用于同步 goroutine 的工具，例如 Mutex、WaitGroup 和 Cond。

Mutex： 保护共享数据，防止并发访问导致的竞争条件。
WaitGroup： 用于等待一组 goroutine 完成。
Cond： 提供高级同步机制，允许 goroutine 等待特定条件。

代码示例：互斥访问共享数据

让我们看看如何使用 Mutex 保护共享变量：

var mu sync.Mutex
var counter int

func incrementCounter() {
  mu.Lock()
  defer mu.Unlock()

  counter++
}

代码示例：使用 WaitGroup 等待 Goroutine 完成

此代码段演示了如何使用 WaitGroup 等待 10 个 goroutine 完成：

var wg sync.WaitGroup

func worker(id int) {
  defer wg.Done()

  fmt.Println("Worker", id, "started")
  time.Sleep(1 * time.Second)
  fmt.Println("Worker", id, "finished")
}

func main() {
  for i := 0; i < 10; i++ {
    wg.Add(1)
    go worker(i)
  }

  wg.Wait()
}