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Golang sync.Cond条件变量使用示例

P粉602998670
发布: 2025-09-30 09:26:02
原创
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sync.Cond用于goroutine间条件同步,需与互斥锁配合使用,提供Wait、Signal、Broadcast方法实现等待与唤醒机制,适用于多goroutine等待条件成立的场景。

golang sync.cond条件变量使用示例

在Go语言中,sync.Cond 是一种同步原语,用于协程之间的条件等待与通知。它常用于一个或多个 goroutine 等待某个条件成立,由另一个 goroutine 在条件满足时发出信号唤醒它们。

sync.Cond 基本结构

sync.Cond 通常与 sync.Mutexsync.RWMutex 配合使用,包含三个核心方法:

    • Wait():释放锁并挂起当前 goroutine,直到被 Signal 或 Broadcast 唤醒
    • Signal():唤醒至少一个正在等待的 goroutine
    • Broadcast():唤醒所有正在等待的 goroutine

Cond 必须配合互斥锁使用,防止多个 goroutine 同时检查或修改共享状态。

简单示例:生产者-消费者模型

下面是一个使用 sync.Cond 实现的简单生产者-消费者示例:

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package main

import (
  "fmt"
  "sync"
  "time"
)

type Queue struct {
  items []int
  cond *sync.Cond
}

func (q *Queue) Push(item int) {
  q.cond.L.Lock()
  defer q.cond.L.Unlock()
  q.items = append(q.items, item)
  q.cond.Broadcast() // 唤醒所有等待的消费者
}

func (q *Queue) Pop() int {
  q.cond.L.Lock()
  defer q.cond.L.Unlock()

  // 使用 for 而不是 if,防止虚假唤醒
  for len(q.items) == 0 {
    q.cond.Wait() // 释放锁并等待
  }

  item := q.items[0]
  q.items = q.items[1:]
  return item
}

func main() {
  queue := &Queue{
    cond: &sync.Cond{L: &sync.Mutex{}},
  }

  // 启动3个消费者
  for i := 0; i < 3; i++ {
    go func(id int) {
      for {
        item := queue.Pop()
        fmt.Printf("消费者 %d 取到: %d\n", id, item)
        time.Sleep(time.Millisecond * 500)
      }
    }(i)
  }

  // 生产者每200ms放入一个数字
  go func() {
    for i := 0; ; i++ {
      queue.Push(i)
      time.Sleep(200 * time.Millisecond)
    }
  }()

  // 主协程不退出
  select{}
}

输出示例:

消费者 0 取到: 0
消费者 1 取到: 1
消费者 2 取到: 2
消费者 0 取到: 3
...

关键点说明

Wait 会自动释放锁:调用 Wait 前必须持有锁,Wait 内部会原子性地释放锁并进入等待状态,唤醒后重新获取锁。

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使用 for 检查条件:不能用 if 判断是否等待,因为可能存在虚假唤醒(spurious wakeups)。

Broadcast vs Signal:Signal 唤醒一个,Broadcast 唤醒全部。在多个消费者场景下,添加元素后使用 Broadcast 更安全。

Cond.L 是 Locker 接口:通常传入 *sync.Mutex,注意必须手动赋值。

适用场景

sync.Cond 适合以下情况:

    • 多个 goroutine 等待同一条件
    • 条件变化不频繁,但需要及时通知等待者
    • 需要精确控制唤醒行为(单个或全部)

虽然 channel 在多数情况下更推荐用于 goroutine 通信,但在某些性能敏感或复杂同步逻辑中,sync.Cond 提供了更细粒度的控制能力。

基本上就这些。理解其机制后,可以灵活应用于缓存更新、资源池、事件驱动等场景。

以上就是Golang sync.Cond条件变量使用示例的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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