如何用Golang实现高效并发控制详解sync.WaitGroup使用场景-Golang-PHP中文网

如何用Golang实现高效并发控制详解sync.WaitGroup使用场景

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发布： 2025-07-16 10:04:02

原创

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使用sync.waitgroup实现并发控制的关键在于正确匹配add()和done()调用。1. sync.waitgroup通过add(delta int)增加计数器，启动goroutine前调用确保计数准确；2. done()用于减少计数器，通常配合defer确保goroutine退出时执行；3. wait()阻塞主协程直到所有任务完成。常见错误包括add()与done()次数不匹配或在done()后再次调用add()，需仔细检查代码逻辑避免panic。结合context.context可实现更高级的并发控制，如超时取消机制，提升程序灵活性与健壮性。其他并发工具如sync.mutex、chan等也应根据场景灵活选用。

如何用Golang实现高效并发控制详解sync.WaitGroup使用场景

Golang实现高效并发控制，核心在于合理利用sync.WaitGroup。它能让你优雅地等待一组goroutine完成，避免程序提前退出或资源泄漏。掌握sync.WaitGroup的用法，是写出健壮并发程序的关键一步。

解决方案：

sync.WaitGroup主要用于等待一组goroutine执行完毕。它内部维护一个计数器，初始值为0。通过Add(delta int)增加计数器，Done()减少计数器，Wait()阻塞直到计数器归零。

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下面是一个简单的例子：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done() // 确保goroutine退出时计数器减一
    fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)
    time.Sleep(time.Second) // 模拟耗时操作
    fmt.Printf("Worker %d done\n", id)
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 1; i <= 5; i++ {
        wg.Add(1) // 启动一个goroutine，计数器加一
        go worker(i, &wg)
    }

    wg.Wait() // 阻塞，直到所有goroutine执行完毕
    fmt.Println("All workers done")
}

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这个例子中，我们启动了5个worker goroutine，每个goroutine模拟执行一个耗时操作。wg.Add(1)确保每个goroutine启动时计数器加一，wg.Done()确保goroutine退出时计数器减一。wg.Wait()则会阻塞main goroutine，直到所有worker goroutine执行完毕。

如何避免sync.WaitGroup使用中的常见错误？

最常见的错误之一是Add()和Done()的调用不匹配。如果Add()的次数少于实际启动的goroutine数量，Wait()可能会提前返回，导致程序逻辑错误。反之，如果Add()的次数多于实际启动的goroutine数量，可能会导致panic。

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另一个常见错误是在Done()之后再次调用Add()。这会导致计数器变为负数，并在Wait()时引发panic。

解决这些问题的关键在于仔细检查代码，确保Add()和Done()的调用次数匹配，并且不会在Done()之后再次调用Add()。

更高级的并发控制技巧：结合sync.WaitGroup和context.Context

在复杂的并发场景中，我们可能需要提前取消正在执行的goroutine。这时，可以结合sync.WaitGroup和context.Context来实现更精细的控制。

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

func workerWithContext(ctx context.Context, id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()

    fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)
    defer fmt.Printf("Worker %d done\n", id)

    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Printf("Worker %d cancelled\n", id)
            return
        case <-time.After(time.Second): // 模拟耗时操作
            fmt.Printf("Worker %d working\n", id)
        }
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 3*time.Second)
    defer cancel()

    for i := 1; i <= 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go workerWithContext(ctx, i, &wg)
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("All workers done")
}

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在这个例子中，我们使用context.WithTimeout创建了一个带有超时时间的context。每个worker goroutine都会监听context的Done channel，一旦context被取消，goroutine就会退出。这样，我们就可以在一定时间内等待goroutine执行完毕，或者在超时后强制取消它们。

除了sync.WaitGroup，还有哪些Golang并发控制工具值得学习？

Golang提供了丰富的并发控制工具，除了sync.WaitGroup，还有sync.Mutex、sync.RWMutex、sync.Cond、sync.Once、chan等。