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Golang生产者消费者模型实践示例

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-01-10 01:35:20

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来源于php中文网

原创

最稳妥方式是带缓冲channel+sync.WaitGroup+单独goroutine关channel+for range自动退出;因直接close易致panic、漏数据或阻塞,须确保所有生产者完成后再由专用goroutine关闭。

golang生产者消费者模型实践示例

Go 语言中用 channel 实现生产者消费者模型,最稳妥、最常用的方式是:**带缓冲 channel + sync.WaitGroup + 单独 goroutine 关闭 channel + 消费者用 for range 自动退出**。其他方式(如无缓冲 channel、手动判断 ok)要么阻塞严重,要么容易 panic 或漏数据。

为什么不能只靠 close(ch)range ch 就完事?

看似简单,但实际踩坑点密集:

  • 如果由某个生产者自己 close(ch),而其他生产者还在往里发数据,会 panic:send on closed channel
  • 如果主 goroutine 直接 close(ch),但此时还有生产者没结束,同样 panic
  • 如果没等所有生产者完成就关闭 channel,部分数据可能还没发出去就被截断
  • range ch 确实会在 channel 关闭后自动退出,但前提是它没被提前阻塞在发送端——所以必须确保“关 channel”这个动作发生在所有生产者 defer wg.Done() 之后

正确做法是:用一个额外 goroutine 监听 WaitGroup 完成后再 close(ch),这样既解耦又安全。

如何控制多个生产者、多个消费者并保证不漏不重?

关键不在 channel 类型,而在生命周期管理逻辑。多对多场景下,必须分离「生产者完成」和「消费者完成」两个信号:

立即学习go语言免费学习笔记(深入)”;

  • 用一个 sync.WaitGroup 跟踪所有生产者(每个 go producer(...)wg.Add(1)
  • 启动一个 goroutine:go func() { wg.Wait(); close(ch) }() —— 这是唯一合法的关 channel 时机
  • 消费者全部使用 for data := range ch,无需手动检查 ok,channel 关闭后自动退出循环
  • 若需等待消费者也全部退出,再起一个 consumerWg 管理它们(注意:不能复用同一个 wg,否则 wg.Wait() 可能提前返回)

缓冲区大小不是越大越好:make(chan int, 1000) 可能导致内存积压;make(chan int, 1) 则退化为同步模式,吞吐量低。一般按典型批次大小 × 并发数预估,比如每秒 20 个任务、处理延迟 100ms,缓冲 5–10 足够。

Solvely
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带结构体的任务怎么传?要不要加超时或取消?

传结构体完全没问题,channel 支持任意可序列化类型(包括自定义 struct),但要注意值拷贝开销。如果结构体很大(比如含 []byte 或指针字段),建议传指针:chan *Task,避免复制成本。

真实项目中几乎都需要超时或取消支持:

  • 生产者发数据前加 select + time.After,防止卡死在满 channel 上
  • 消费者处理任务时用 context.WithTimeout 控制单次处理时长
  • 整个流程用 context.WithCancel 统一中断(比如服务 shutdown)

但初学阶段先跑通基础模型更重要——先确保 ch 关得对、range 退得稳、WaitGroup 数得准。

package main

import ( "fmt" "math/rand" "sync" "time" )

type Task struct { ID int Data string }

func producer(id int, ch chan<- Task, wg sync.WaitGroup) { defer wg.Done() for i := 0; i < 3; i++ { task := Task{ ID: i, Data: fmt.Sprintf("p%d-task%d", id, i), } time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(300)) time.Millisecond) ch <- task fmt.Printf("✅ 生产者 %d 发送: %+v\n", id, task) } }

func consumer(id int, ch <-chan Task, wg sync.WaitGroup) { defer wg.Done() for task := range ch { fmt.Printf("? 消费者 %d 处理: %+v\n", id, task) time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(500)) time.Millisecond) } fmt.Printf("? 消费者 %d 退出\n", id) }

func main() { const numProducers = 2 const numConsumers = 3 const bufferSize = 5

ch := make(chan Task, bufferSize)
var producerWg sync.WaitGroup

// 启动生产者
for i := 0; i < numProducers; i++ {
    producerWg.Add(1)
    go producer(i, ch, &producerWg)
}

// 启动消费者(用独立 WaitGroup)
var consumerWg sync.WaitGroup
for i := 0; i < numConsumers; i++ {
    consumerWg.Add(1)
    go consumer(i, ch, &consumerWg)
}

// 生产者全部结束后关闭 channel
go func() {
    producerWg.Wait()
    close(ch)
}()

// 等待所有消费者完成
consumerWg.Wait()
fmt.Println("? 全部任务处理完毕")

}

最后一句提醒:别在消费者里直接 close(ch),也别让多个 goroutine 竞争关同一个 channel——Go 的 channel 关闭是一次性操作,重复关闭 panic,且只能由生产方逻辑决定何时终止投递。

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