使用Golang的channel和goroutine实现并发任务队列，通过带缓冲channel传递封装好的Task结构体，启动多个worker协程消费任务，实现高效异步处理与分发。
在高并发系统中，任务的异步处理和合理分发是提升性能与稳定性的关键。Golang凭借其轻量级的goroutine和强大的channel机制，成为构建并发队列和任务分发系统的理想选择。本文结合实际场景，介绍几种常见的并发队列设计模式与任务分发策略，并给出可落地的代码示例。
基础并发队列实现
使用带缓冲的channel可以快速构建一个线程安全的任务队列。每个任务封装为函数或结构体，通过channel传递给工作协程。
定义一个简单的任务类型：
type Task struct {
ID int
Fn func() error
}
启动一组worker从queue中消费任务：
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func StartWorkerPool(queue chan Task, workerNum int) {
for i := 0; i < workerNum; i++ {
go func(workerID int) {
for task := range queue {
_ = task.Fn() // 执行任务
fmt.Printf("Worker %d completed task %d\n", workerID, task.ID)
}
}(i)
}
}
这种方式简单高效，适用于任务数量可控、处理时间较短的场景。
动态扩展的Worker Pool
固定worker数量可能无法应对突发流量。可以通过监控队列长度动态创建worker，但需注意控制上限防止资源耗尽。
引入一个调度器，根据pending任务数调整worker规模：
func DynamicWorkerPool(taskQueue chan Task, maxWorkers int) {
go func() {
activeWorkers := 0
ticker := time.NewTicker(500 * time.Millisecond)
defer ticker.Stop()
for range ticker.C {
pendingTasks := len(taskQueue)
if pendingTasks > 0 && activeWorkers < maxWorkers {
go func() {
for task := range taskQueue {
task.Fn()
}
}()
activeWorkers++
}
}
}()}
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该策略适合任务波峰波谷明显的业务，如日志上报、消息推送等。
优先级任务分发
某些任务需要更快响应，例如支付通知优先于普通日志。可通过多个channel实现优先级队列：
type PriorityTask struct {
Priority int // 数值越小优先级越高
Task Task
}
highPriorityCh := make(chan PriorityTask, 100)
lowPriorityCh := make(chan PriorityTask, 100)
// Worker先尝试获取高优先级任务
for {
select {
case task := <-highPriorityCh:
handle(task.Task)
case task := <-lowPriorityCh:
handle(task.Task)
default:
time.Sleep(time.Millisecond * 10) // 避免忙等
}
}
也可以使用heap实现更复杂的优先级调度，适用于订单处理、报警触发等对时效敏感的场景。
负载均衡式任务分发
当存在多个处理节点时，需避免单点过载。可采用“扇出-扇入”模型将任务均匀分发到多个worker组：
func DistributeTasks(tasks []Task, numWorkers int) {
jobCh := make(chan Task, len(tasks))
var wg sync.WaitGroup
// 启动多个worker组
for i := 0; i < numWorkers; i++ {
wg.Add(1)
go func() {
defer wg.Done()
for task := range jobCh {
task.Fn()
}
}()
}
// 分发任务
for _, task := range tasks {
jobCh <- task
}
close(jobCh)
wg.Wait()}
这种模式常用于批量数据处理、爬虫抓取等并行度高的任务。
基本上就这些。Golang的并发模型足够灵活，可以根据具体需求组合出合适的队列与分发策略。关键是理解业务的吞吐量、延迟要求和资源边界，再选择对应的实现方式。
