fan-out通过多个goroutine并行处理任务，fan-in将结果汇总；示例中3个worker并行转字符串为大写，结果经fan-in合并输出，体现Golang并发优势。
在并发编程中，fan-in fan-out 是一种常见的模式，用于提高程序的并行处理能力。Golang 凭借其轻量级的 goroutine 和强大的 channel 机制，非常适合实现这一模式。fan-in 指多个数据源合并到一个通道，fan-out 指将任务分发给多个工作者并行处理。下面通过实际例子说明如何在 Golang 中优雅地实现该模式。
什么是 fan-out（分发任务）
fan-out 的核心是将输入数据分发给多个工作协程，让它们并行处理，从而提升吞吐量。通常适用于 CPU 密集型或 I/O 密集型任务，比如批量请求、文件处理等。
实现方式：
- 启动多个 worker goroutine，每个都从同一个输入 channel 读取任务
- 使用独立的输出 channel 返回处理结果
- 所有 worker 共享输入，但各自写入自己的输出通道
什么是 fan-in（合并结果）
fan-in 负责将多个输出 channel 的结果汇聚到一个 channel 中，方便主流程统一处理。这在需要收集所有 worker 结果时非常有用。
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常见做法是启动一个单独的 goroutine，将多个 channel 的数据复制到一个统一的输出 channel 中，直到所有输入 channel 关闭为止。
关键点：
- 使用 sync.WaitGroup 等待所有 worker 完成
- 每个 worker 完成后关闭自己的输出 channel
- fan-in 协程在所有 channel 关闭后关闭汇总 channel
完整示例：并行处理字符串转大写
以下是一个完整的 fan-in fan-out 实现，模拟将一批字符串并行转为大写：
package mainimport ( "fmt" "strings" "sync" )
func worker(in <-chan string, out chan<- string, wg *sync.WaitGroup) { defer wg.Done() for s := range in { out <- strings.ToUpper(s) } close(out) }
func fanIn(channels []<-chan string) <-chan string { var wg sync.WaitGroup merged := make(chan string)
for _, ch := range channels { wg.Add(1) go func(c <-chan string) { defer wg.Done() for val := range c { merged <- val } }(c) } go func() { wg.Wait() close(merged) }() return merged}
func main() { inputs := []string{"hello", "world", "golang", "concurrency", "fan", "out"}
in := make(chan string, len(inputs)) numWorkers := 3 outputs := make([]chan string, numWorkers) for i := 0; i < numWorkers; i++ { outputs[i] = make(chan string) } var wg sync.WaitGroup for i := 0; i < numWorkers; i++ { wg.Add(1) go worker(in, outputs[i], &wg) } for _, input := range inputs { in <- input } close(in) merged := fanIn(outputs) for result := range merged { fmt.Println(result) } wg.Wait()}
这段代码中，3 个 worker 并行处理输入数据，各自将结果写入独立 channel，再通过 fan-in 将所有结果合并输出。整个过程高效且易于扩展。
优化建议与注意事项
在实际项目中使用 fan-in fan-out 时，注意以下几点：
- 合理设置 worker 数量，避免过多 goroutine 导致调度开销
- 使用带缓冲的 channel 可减少阻塞，提升性能
- 确保所有 channel 都被正确关闭，防止 goroutine 泄漏
- 可结合 context 实现超时控制和取消机制
- 对于无序输出可直接使用 merge；若需保序，应在结果中携带索引信息
基本上就这些。Golang 的并发模型让 fan-in fan-out 实现变得简洁直观，掌握它能显著提升程序的并发处理能力。
