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Golang并发管道模式数据传递实践

P粉602998670

发布： 2025-09-24 14:48:02

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管道模式利用goroutine和channel实现数据流水处理，由源头、中间处理器和汇点构成，各阶段通过channel传递数据，需正确关闭channel以避免泄漏。

golang并发管道模式数据传递实践

在Go语言中，并发编程通过goroutine和channel的组合变得简洁高效。管道（pipeline）模式正是利用这一特性，将数据流经多个处理阶段，每个阶段由一个或多个goroutine完成，阶段之间通过channel传递数据。这种模式适用于数据处理流水线、ETL任务、消息过滤等场景。

理解管道的基本结构

一个典型的管道由三部分组成：源头（source）、中间处理器（stages）和汇点（sink）。数据从源头产生，依次经过多个处理阶段，最终被消费。

关键点在于每个阶段都从输入channel读取数据，处理后写入输出channel。为了防止goroutine泄漏，需确保所有channel都被正确关闭，并且接收方能感知到结束信号。

使用close()显式关闭不再发送数据的channel
接收方可通过value, ok := 判断channel是否已关闭
多路复用时配合sync.WaitGroup等待所有goroutine完成

构建带缓冲的多阶段处理管道

实际应用中，某些阶段可能处理较慢，导致阻塞。为提升吞吐量，可对channel设置缓冲，或将独立任务并行化。

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以下是一个将整数平方后筛选偶数的例子：

func gen(nums ...int)   out := make(chan int, len(nums))
  go func() {
    for _, n := range nums {
      out     }
    close(out)
  }()
  return out
}

func square(in <-chan int) <-chan int {
  out := make(chan int)
  go func() {
    defer close(out)
    for n := range in {
      out <- n * n
    }
  }()
  return out
}

func filterEven(in <-chan int) <-chan int {
  out := make(chan int)
  go func() {
    defer close(out)
    for n := range in {
      if n%2 == 0 {
        out <- n
      }
    }
  }()
  return out
}

调用方式：result := filterEven(square(gen(1,2,3,4)))，数据像水流一样穿过各个阶段。