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Go 并发编程入门指南

碧海醫心

发布： 2025-07-22 18:32:10

原创

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go 并发编程入门指南

本文旨在帮助具有顺序编程经验的开发者快速入门 Go 语言的并发编程。我们将介绍并发编程的基本概念，并推荐学习资源，助您掌握 Go 语言中 Goroutine 和 Channel 的使用，从而编写高效、可靠的并发程序。

Go 语言以其强大的并发特性而闻名，它提供了一种轻量级的并发模型，使得开发者能够轻松地编写高效的并发程序。对于习惯于顺序编程的开发者来说，理解并发编程的思想和掌握 Go 语言的并发机制至关重要。

并发编程基础

在深入 Go 语言的并发特性之前，我们需要了解一些基本的并发编程概念。

并发 (Concurrency)：并发是指程序能够同时处理多个任务的能力。这并不意味着这些任务必须同时执行，而是指它们可以在重叠的时间段内执行。
并行 (Parallelism)：并行是指程序能够真正地同时执行多个任务。这通常需要多个处理器核心才能实现。
Goroutine：Goroutine 是 Go 语言中轻量级的并发执行单元。它可以被认为是轻量级的线程，由 Go 运行时进行管理。
Channel：Channel 是 Go 语言中用于 Goroutine 之间通信的管道。它可以用于在 Goroutine 之间传递数据和同步执行。

Go 语言的并发机制

Go 语言提供了强大的并发机制，主要包括 Goroutine 和 Channel。

1. Goroutine

Goroutine 是 Go 语言并发的核心。创建 Goroutine 非常简单，只需要在函数调用前加上 go 关键字即可。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func say(s string) {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        fmt.Println(s)
    }
}

func main() {
    go say("world")
    say("hello")
}

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在这个例子中，go say("world") 创建了一个新的 Goroutine 来执行 say 函数。主 Goroutine (main 函数) 也会执行 say("hello")。这两个 Goroutine 并发执行，输出结果可能会交替出现 "hello" 和 "world"。

2. Channel

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Channel 用于 Goroutine 之间的通信和同步。可以使用 make 函数创建 Channel。

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建一个可以传递 int 类型数据的 channel
    ch := make(chan int)

    go func() {
        ch <- 1 // 将数据 1 发送到 channel
    }()

    val := <-ch // 从 channel 接收数据
    fmt.Println(val) // 输出: 1
}

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在这个例子中，我们创建了一个 int 类型的 Channel。一个 Goroutine 将数据 1 发送到 Channel，主 Goroutine 从 Channel 接收数据。

3. Select

select 语句允许 Goroutine 同时等待多个 Channel 的操作。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch1 := make(chan string)
    ch2 := make(chan string)

    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        ch1 <- "message from channel 1"
    }()

    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        ch2 <- "message from channel 2"
    }()

    select {
    case msg1 := <-ch1:
        fmt.Println("Received:", msg1)
    case msg2 := <-ch2:
        fmt.Println("Received:", msg2)
    case <-time.After(3 * time.Second):
        fmt.Println("Timeout")
    }
}

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在这个例子中，select 语句会等待 ch1 或 ch2 接收到数据。如果两个 Channel 都没有数据，并且超过了 3 秒，则会执行 timeout 分支。

学习资源推荐

除了 Go 官方教程和 Effective Go 之外，以下资源也值得参考：

《并发通信顺序进程 (CSP)》：这本书是并发编程的经典之作，Rob Pike 推荐阅读此书以深入理解并发编程的思想。链接：https://www.php.cn/link/6158cdc6f0b5626d7f9b407adf4bb89b
Go by Example：这个网站提供了大量的 Go 语言示例代码，涵盖了并发编程的各个方面。

注意事项

避免竞态条件 (Race Condition)：在并发编程中，多个 Goroutine 同时访问共享资源可能会导致竞态条件。可以使用互斥锁 (Mutex) 或 Channel 来避免竞态条件。
死锁 (Deadlock)：死锁是指多个 Goroutine 互相等待对方释放资源，导致程序无法继续执行。要避免死锁，需要仔细设计 Goroutine 之间的通信和同步机制。
资源泄漏 (Resource Leak)：在并发编程中，如果 Goroutine 没有正确退出，可能会导致资源泄漏。要确保 Goroutine 在完成任务后能够正常退出。