利用管道（channel）实现同步

素颜马尾好姑娘i 2023-06-26 05:53 40阅读 0赞

> GO语言实现同步的方式有很多，互斥量（sync.Mutex）、channel通信等等；  
> 今天总结一下Go中的channel方式！

channel通信包含两种模式：一种是带**无缓冲**的channel，另一种是**有缓冲**的channel；

### 1、无缓冲方式 ###

在无缓存的channel上的每一次发送操作都会有对应的接受操作相配对，发送和接受操作通常发生在两个goroutine上（**在同一个goroutine上执行两个操作容易导致死锁**），无缓存的channel上的发送操作总是在接受操作之前发生；

首先通过无缓冲方式来实现同步：

func main() { 
        done := make(chan int)
    
        go func(){ 
            fmt.Println("hello world！")
            <-done
        }()
    
        done <- 1
    }

根据GO语言内存模型规范，对于从无缓冲channel进行的接收，发生在对该channel进行的发送完成之前。因此后台线程完成 <- done 接收操作之后，main函数的 done <- 1 发送操作才有可能完成（从而退出main、退出程序），而此时打印工作已经完成。

上述代码虽然可以完成同步，但是**对管道的缓冲大小太敏感了，如果管道有缓冲的话就不能够保证main退出后台线程正常打印**。

更好的做法是将接收和发送方向调换一下，这样可以避免同步受缓冲大小的影响；

func main() { 
        done := make(chan int, 1) // 带缓存的管道
    
        go func(){ 
            fmt.Println("hello world！")
            done <- 1
        }()
    
        <-done
    }

### 2、有缓冲的方式 ###

对于带缓冲的Channel，对于**Channel的第K个接收完成操作发生在第K+C个发送操作完成之前**，其中C是Channel的缓存大小。虽然管道是带缓存的，main线程接收完成是在后台线程发送开始但还未完成的时刻，此时打印工作也是已经完成的。

基于带缓存的管道，我们可以很容易将打印线程扩展到N个。下面的例子是开启10个后台线程分别打印：

func main() { 
        done := make(chan int, 10) // 带 10 个缓存
    
        // 开N个后台打印线程
        for i := 0; i < cap(done); i++ { 
            go func(){ 
                fmt.Println("hello world！")
                done <- 1
            }()
        }
    
        // 等待N个后台线程完成
        for i := 0; i < cap(done); i++ { 
            <-done
        }
    }

对于这种要等待N个线程完成后再进行下一步的同步操作有一个简单的做法，就是使用sync.WaitGroup来等待一组事件：

func main() { 
        var wg sync.WaitGroup
    
        // 开N个后台打印线程
        for i := 0; i < 10; i++ { 
            wg.Add(1)
    
            go func() { 
                fmt.Println("hello world！")
                wg.Done()
            }()
        }
    
        // 等待N个后台线程完成
        wg.Wait()
    }

其中**wg.Add(1)用于增加等待事件的个数**，必须确保在后台线程启动之前执行（如果放到后台线程之中执行则不能保证被正常执行到）。当后台线程完成打印工作之后，调用**wg.Done()表示完成一个事件**。main函数的**wg.Wait()是等待全部的事件完成**。

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[https_github.com_SpecialAll]: https://github.com/SpecialAll