启动goroutine只需在函数前加go关键字,它轻量且由Go运行时调度,通过WaitGroup、Channel和Context可实现同步、通信与生命周期管理,避免泄露与竞争。

启动一个goroutine就像给你的程序打了一针肾上腺素,让它瞬间拥有了并发执行的能力。它不是创建一个新的线程,而是在现有的线程上“复用”资源,这就是它轻量级的核心所在。
启动goroutine非常简单,只需要在函数调用前加上
go关键字。例如,
go myFunction()就会启动一个新的 goroutine 来执行
myFunction。
启动goroutine之后,主goroutine(也就是
main函数所在的goroutine)会继续执行,不会阻塞等待新启动的goroutine执行完毕。这就是并发的魅力,多个任务可以同时进行,而不是一个接一个地排队。
如何优雅地管理Goroutine?
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Goroutine虽然强大,但如果使用不当,也会带来一些问题,比如资源竞争、死锁等。因此,我们需要一些工具和技巧来管理它们。
使用WaitGroup同步Goroutine
sync.WaitGroup是一个非常有用的工具,它可以用来等待一组goroutine执行完毕。它的工作方式是:
- 在启动goroutine之前,调用
wg.Add(n)
,其中n
是要启动的goroutine的数量。 - 在每个goroutine执行完毕之后,调用
wg.Done()
。 - 在主goroutine中,调用
wg.Wait()
,它会阻塞,直到所有goroutine都调用了wg.Done()
。
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
defer wg.Done() // 确保goroutine退出时调用Done()
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 <= 3; i++ {
wg.Add(1) // 启动一个goroutine,计数器加1
go worker(i, &wg)
}
wg.Wait() // 等待所有goroutine完成
fmt.Println("All workers done!")
}在这个例子中,我们启动了三个worker goroutine,每个goroutine都会打印一条开始和结束的消息,并且休眠一秒钟来模拟耗时操作。
wg.Wait()会阻塞主goroutine,直到所有worker goroutine都执行完毕。
使用Channel进行通信
Goroutine之间的通信,最佳实践是使用Channel。Channel提供了一种安全的方式来传递数据,避免了共享内存带来的竞争问题。
package main
import (
"fmt"
)
func producer(ch chan int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- i // 发送数据到channel
fmt.Println("Produced:", i)
}
close(ch) // 关闭channel,表示不再发送数据
}
func consumer(ch chan int) {
for num := range ch { // 从channel接收数据,直到channel关闭
fmt.Println("Consumed:", num)
}
}
func main() {
ch := make(chan int) // 创建一个channel
go producer(ch)
go consumer(ch)
// 阻塞主goroutine,等待其他goroutine执行完毕
// 这里可以使用 time.Sleep() 或者 sync.WaitGroup,但channel本身就具有同步能力
var input string
fmt.Scanln(&input)
}在这个例子中,
producergoroutine负责生产数据,并将数据发送到channel中。
consumergoroutine负责从channel中接收数据,并进行消费。
close(ch)用于关闭channel,告诉consumer goroutine不再有更多的数据发送过来。
Goroutine泄露了怎么办?
Goroutine泄露是指goroutine启动后,由于某些原因无法正常退出,导致资源占用,最终可能导致程序崩溃。这通常发生在goroutine阻塞在某个操作上,比如等待一个永远不会到来的channel消息,或者死锁。
避免阻塞操作
避免goroutine泄露的关键在于避免阻塞操作。例如,在使用channel时,要确保channel最终会被关闭,或者使用
select语句来处理超时情况。
使用Context控制Goroutine生命周期
context包提供了一种优雅的方式来控制goroutine的生命周期。你可以创建一个
context.Context对象,并将其传递给goroutine。然后,你可以使用
context.WithTimeout或
context.WithCancel来设置超时时间或手动取消goroutine。
package main
import (
"context"
"fmt"
"time"
)
func worker(ctx context.Context, id int) {
fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)
select {
case <-time.After(time.Second * 2): // 模拟耗时操作
fmt.Printf("Worker %d done\n", id)
case <-ctx.Done(): // 监听Context的取消信号
fmt.Printf("Worker %d cancelled\n", id)
return
}
}
func main() {
ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second)
defer cancel() // 确保cancel函数被调用,释放资源
go worker(ctx, 1)
time.Sleep(time.Second * 3) // 模拟主goroutine的耗时操作
fmt.Println("Main function done!")
}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。如果worker goroutine在2秒内没有完成,它会打印一条完成的消息。如果在1秒后,主goroutine执行完毕,它会调用
cancel()函数,取消worker goroutine。worker goroutine会监听Context的取消信号,如果收到信号,它会打印一条取消的消息,并退出。
Goroutine和线程有什么区别?
Goroutine和线程是并发编程中两个重要的概念,但它们之间存在着显著的区别。最核心的区别在于,goroutine是由Go运行时管理的,而线程是由操作系统管理的。这意味着goroutine的创建、销毁和切换的开销远小于线程。
线程的创建和销毁需要操作系统内核的参与,而goroutine的创建和销毁只需要Go运行时的参与,这使得goroutine更加轻量级。此外,goroutine的调度也更加灵活,Go运行时可以根据程序的需要动态地调整goroutine的调度策略。
总结一下,goroutine是Go语言中实现并发的一种轻量级机制,它具有以下优点:
- 轻量级:创建和销毁的开销小
- 高效:调度灵活
- 易用:使用
go
关键字即可启动
通过合理地使用goroutine,我们可以编写出高效、并发的Go程序。










