Go语言通过Channel实现Goroutine间通信与同步,无缓冲Channel需收发双方就绪,带缓冲Channel可暂存数据减少阻塞,从而高效协调并发任务。

Go语言通过Goroutine和Channel提供了简洁高效的并发编程模型。当多个Goroutine需要协同工作时,如何安全地传递数据和同步状态就变得至关重要。Channel是Go中实现Goroutine间通信的核心机制,它不仅用于传输数据,还能控制执行顺序和协调生命周期。
使用Channel进行基本通信
Channel是类型化的管道,可以发送和接收指定类型的值。默认情况下,Channel是双向的,且操作是阻塞的,这天然支持了Goroutine之间的同步。
- 通过 make(chan Type) 创建无缓冲Channel,发送和接收必须同时就绪
- 带缓冲的Channel(make(chan Type, size))允许一定数量的数据暂存,减少阻塞
- 使用 ch
例如,一个生产者Goroutine生成数据,消费者从Channel读取:
ch := make(chan int)
go func() {
ch <- 42
}()
value := <-ch // 等待并接收
关闭Channel与范围遍历
当不再有数据发送时,应关闭Channel以通知接收方。关闭后不能再发送,但可以继续接收已发送的数据。
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- 使用 close(ch) 显式关闭Channel
- for range 可以自动检测Channel关闭并退出循环
- 接收操作可返回两个值:data, ok。ok为false表示Channel已关闭且无数据
常见模式如下:
go func() {
defer close(ch)
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- i
}
}()
for v := range ch {
fmt.Println(v)
}
Select实现多路复用
当需要处理多个Channel时,select语句能有效管理并发输入输出,类似于I/O多路复用。
- select随机选择一个就绪的case执行
- 所有case都阻塞时,执行default(如果存在)
- 可用于实现超时、心跳、取消等控制逻辑
典型用法包括超时控制:
select {
case msg := <-ch:
fmt.Println("收到:", msg)
case <-time.After(2 * time.Second):
fmt.Println("超时")
}
Sync包辅助同步控制
虽然Channel适合大多数场景,但在某些情况下,sync包提供的原语更合适。
- sync.Mutex 保护共享资源,避免竞态条件
- sync.WaitGroup 等待一组Goroutine完成
- sync.Once 确保某操作仅执行一次
WaitGroup常用于启动多个任务并等待结束:
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 3; i++ {
wg.Add(1)
go func(id int) {
defer wg.Done()
fmt.Printf("Goroutine %d 完成\n", id)
}(i)
}
wg.Wait() // 阻塞直到所有完成
基本上就这些。Go的设计哲学是“不要通过共享内存来通信,而应该通过通信来共享内存”。合理使用Channel和sync工具,能让并发程序更清晰、安全、易于维护。










