Golangsync包并发控制技巧

本文深入浅出地讲解了 Go 语言中保障并发安全与协程同步的两大核心工具——sync.Mutex 和 sync.WaitGroup：前者通过互斥锁机制严防共享资源被多个 goroutine 同时修改，彻底消除竞态条件；后者则精准协调任务生命周期，确保主线程可靠等待所有并发操作完成；更关键的是，二者常协同使用，在真实场景（如并发任务统计、批量下载等）中既守护数据一致性，又保证执行完整性，是每位 Go 开发者构建高可靠并发程序不可或缺的基石。

在 Go 语言中，并发编程是其核心优势之一。但多个 goroutine 同时访问共享资源时，容易引发数据竞争问题。为保证并发安全，Go 提供了 sync 包，其中最常用的两个类型是 sync.Mutex（互斥锁）和 sync.WaitGroup（等待组）。下面通过实例说明它们的使用方法。

使用 sync.Mutex 实现并发安全

当多个 goroutine 同时读写同一个变量时，比如一个计数器，不加保护会导致结果错误。这时可以使用 sync.Mutex 来确保同一时间只有一个 goroutine 能访问临界区。

示例：并发安全的计数器

定义一个带锁的计数器结构体：

package main
<p>import (
"fmt"
"sync"
)</p><p>type Counter struct {
mu    sync.Mutex
value int
}</p><p>func (c *Counter) Inc() {
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock()
c.value++
}</p><p>func (c *Counter) Value() int {
c.mu.Lock()
defer c.mu.Unlock()
return c.value
}</p><p>func main() {
var counter Counter
var wg sync.WaitGroup</p><pre class="brush:php;toolbar:false"><code>for i := 0; i < 1000; i++ {
    wg.Add(1)
    go func() {
        defer wg.Done()
        counter.Inc()
    }()
}

wg.Wait()
fmt.Println("Final count:", counter.Value()) // 输出: Final count: 1000</code>

}

在这个例子中，每次调用 Inc() 都会先获取锁，操作完成后释放锁，避免多个 goroutine 同时修改 value 导致竞态。

使用 sync.WaitGroup 等待所有 goroutine 完成

WaitGroup 用于等待一组并发任务完成。它内部维护一个计数器，调用 Add() 增加计数，每个任务执行完后调用 Done()（相当于 Add(-1)），主线程通过 Wait() 阻塞直到计数归零。

示例：并发下载任务等待

模拟多个任务并发执行并等待全部完成：

package main
<p>import (
"fmt"
"time"
)</p><p>func download(url string, wg *sync.WaitGroup) {
defer wg.Done()
fmt.Println("开始下载:", url)
time.Sleep(time.Second) // 模拟耗时
fmt.Println("完成下载:", url)
}</p><p>func main() {
var wg sync.WaitGroup
urls := []string{
"<a target='_blank'  href='https://www.17golang.com/gourl/?redirect=MDAwMDAwMDAwML57hpSHp6VpkrqbYLx2eayza4KafaOkbLS3zqSBrJvPsa5_0Ia6sWuR4Juaq6t9nq5roGCUgXpusdyfpJl5fdnHe6nQhNCyr5q5aKirq32errKGm4qNimyyp7ikg4aJ0LGedpeR0LGyh7qXZbF5ha6za4WqfWuOab7dwKKDg3Si' rel='nofollow'>http://example.com/1</a>",
"<a target='_blank'  href='https://www.17golang.com/gourl/?redirect=MDAwMDAwMDAwML57hpSHp6VpkrqbYLx2eayza4KafaOkbLS3zqSBrJvPsa5_0Ia6sWuR4Juaq6t9nq5roGCUgXpusdyfpJl5fdnHe6nQhNCyr5q5aKmrq32errKGm4qNimyyp7ikg4aJ0LGedpeR0LGyh7qXZbF5ha6za4WqfWuOab7dwKKDg3Si' rel='nofollow'>http://example.com/2</a>",
"<a target='_blank'  href='https://www.17golang.com/gourl/?redirect=MDAwMDAwMDAwML57hpSHp6VpkrqbYLx2eayza4KafaOkbLS3zqSBrJvPsa5_0Ia6sWuR4Juaq6t9nq5roGCUgXpusdyfpJl5fdnHe6nQhNCyr5q5aKqrq32errKGm4qNimyyp7ikg4aJ0LGedpeR0LGyh7qXZbF5ha6za4WqfWuOab7dwKKDg3Si' rel='nofollow'>http://example.com/3</a>",
}</p><pre class="brush:php;toolbar:false"><code>for _, url := range urls {
    wg.Add(1)
    go download(url, &wg)
}

wg.Wait()
fmt.Println("所有下载任务已完成")</code>

}

注意：WaitGroup 的 Add() 应在 goroutine 启动前调用，否则可能因调度问题导致 Wait 提前结束。

Mutex 与 WaitGroup 结合使用场景

实际开发中，两者常结合使用。例如在并发处理数据并更新共享状态时，既要等待所有任务完成，又要保护共享数据。

综合示例：并发处理并统计成功数

package main
<p>import (
"fmt"
"math/rand"
"sync"
"time"
)</p><p>type Result struct {
mu      sync.Mutex
success int
failed  int
}</p><p>func (r *Result) Record(success bool) {
r.mu.Lock()
defer r.mu.Unlock()
if success {
r.success++
} else {
r.failed++
}
}</p><p>func processTask(id int, result <em>Result, wg </em>sync.WaitGroup) {
defer wg.Done()
time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(500)) * time.Millisecond)
if rand.Float32() > 0.3 {
result.Record(true)
} else {
result.Record(false)
}
}</p><p>func main() {
var wg sync.WaitGroup
var result Result
const taskCount = 10</p><pre class="brush:php;toolbar:false"><code>for i := 0; i < taskCount; i++ {
    wg.Add(1)
    go processTask(i, &result, &wg)
}

wg.Wait()

fmt.Printf("处理完成: 成功=%d, 失败=%d\n", result.success, result.failed)</code>

}

这个例子展示了如何安全地在并发环境中更新共享状态，并确保主线程等待所有任务结束。

基本上就这些。掌握 sync.Mutex 和 sync.WaitGroup 是编写正确并发程序的基础。合理使用它们能有效避免数据竞争，提升程序稳定性。

到这里，我们也就讲完了《Golangsync包并发控制技巧》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于的知识点！