毫不费劲玩转 Go 同步原语 WaitGroup，让并行编程不再抓狂

2023-10-09 19:22:13

Go 同步原语 WaitGroup 详解

在 Go 编程语言中，WaitGroup 是一个用于线程同步的强大工具。它允许程序员确保在执行后续操作之前，一组协程都已完成其任务。

WaitGroup 的工作原理

WaitGroup 的工作原理围绕一个简单的计数器。在创建 WaitGroup 对象后，使用 Add() 方法将计数器递增，表示需要等待的协程数量。每个协程完成后，使用 Done() 方法将计数器递减。当计数器降至 0 时，调用 Wait() 方法将阻塞当前协程，直到所有预期的协程都完成。

WaitGroup 的使用实例

以下示例演示了如何使用 WaitGroup：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2) // 等待两个协程执行完毕

    go func() {
        fmt.Println("协程 1 开始执行")
        // 执行任务...
        fmt.Println("协程 1 执行完毕")
        wg.Done() // 标记协程 1 完成
    }()

    go func() {
        fmt.Println("协程 2 开始执行")
        // 执行任务...
        fmt.Println("协程 2 执行完毕")
        wg.Done() // 标记协程 2 完成
    }()

    wg.Wait() // 等待所有协程完成
    fmt.Println("所有协程都已执行完毕")
}

WaitGroup 的函数

WaitGroup 提供了三个基本函数：

Add(n int) ：将计数器增加 n。
Done() : 将计数器减少 1。
Wait() : 阻塞当前协程，直到计数器降至 0。

WaitGroup 的实现

WaitGroup 的底层实现是一个包含计数器的结构体。Add(), Done() 和 Wait() 方法对计数器进行操作，以协调协程的执行。

何时使用 WaitGroup

WaitGroup 非常适合在以下情况下使用：

当需要等待一组协程完成任务时。
当协程之间存在依赖关系，并且需要确保按特定顺序执行时。
当需要并行执行任务，但必须在所有任务完成之前进行汇总时。

常见问题解答

WaitGroup 与通道有什么区别？
- 通道用于在协程之间传递数据，而 WaitGroup 用于同步执行。
何时应该使用 WaitGroup 而不是互斥锁？
- WaitGroup 应该用于等待一组协程完成，而互斥锁用于保护共享资源。
WaitGroup 的局限性是什么？
- WaitGroup 无法识别挂起的协程。如果一个协程进入死锁，WaitGroup 将无限期地等待。
如何处理 WaitGroup 超时？
- 使用 WithTimeout() 函数设置等待超时。超时后，它将返回一个错误，允许程序进行恢复。
WaitGroup 是否支持异步编程？
- WaitGroup 主要是用于同步阻塞协程。它不支持异步编程，需要使用其他机制，例如通道或 context.Context。