Golangsync.Cond使用详解与示例

本文深入讲解了 Go 语言中 sync.Cond 条件变量的核心原理与实战用法，强调其作为协程间高效“通知-唤醒”同步机制的独特价值——必须搭配互斥锁使用，通过 Wait、Signal 和 Broadcast 实现精准的条件等待与多播唤醒，并以清晰示例展示如何安全规避虚假唤醒（强制 for 循环检查）、正确管理锁生命周期，同时对比通道等替代方案，帮助开发者在生产者-消费者、多协程事件协调等复杂并发场景中做出更优选择。

在Go语言中，sync.Cond 是一种用于协调多个协程之间同步的机制，它允许协程等待某个特定条件成立后再继续执行。相比简单的互斥锁或通道，sync.Cond 更适合“通知-唤醒”场景，比如生产者-消费者模型中，消费者等待数据就绪。

sync.Cond 的基本结构

sync.Cond 需要配合互斥锁（通常是 *sync.Mutex 或 *sync.RWMutex）使用。它的核心方法包括：

• Wait()：释放锁并进入等待状态，直到被 Signal 或 Broadcast 唤醒。
• Signal()：唤醒一个正在等待的协程。
• Broadcast()：唤醒所有等待的协程。

注意：调用 Wait() 前必须持有锁，而 Signal() 和 Broadcast() 可以在持有锁的情况下调用，通常推荐在锁保护下进行，以避免竞态条件。

使用示例：实现简单的事件等待

下面是一个使用 sync.Cond 实现“主线程等待子协程完成初始化”的例子：

package main
<p>import (
"fmt"
"sync"
"time"
)</p><p>func main() {
var mu sync.Mutex
cond := sync.NewCond(&mu)
ready := false</p><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 模拟后台加载数据
go func() {
    time.Sleep(2 * time.Second) // 模拟耗时操作
    mu.Lock()
    ready = true
    cond.Broadcast() // 通知所有等待者
    mu.Unlock()
}()

// 主线程等待数据就绪
mu.Lock()
for !ready {
    cond.Wait() // 释放锁并等待，被唤醒后重新获取锁
}
mu.Unlock()

fmt.Println("数据已就绪，继续执行...")

在这个例子中，主线程在条件未满足时调用 Wait() 进入阻塞。后台协程完成工作后修改状态并调用 Broadcast() 唤醒等待方。注意使用 for 循环检查条件，而不是 if，这是为了避免虚假唤醒（spurious wakeup）。

常见使用模式与注意事项

sync.Cond 的正确使用依赖几个关键点：

• 总是用 for 循环检查条件，防止虚假唤醒。
• Wait() 调用会自动释放锁，并在唤醒后重新获取锁，因此返回时仍处于临界区。
• 修改共享状态和调用 Signal/Broadcast 应在锁保护下进行。
• 如果只有一个等待者，Signal() 更高效；若有多个，使用 Broadcast()。

虽然通道（channel）也能实现类似功能，但在某些需要精确控制唤醒时机或多播通知的场景下，sync.Cond 更加灵活。

适用场景与替代方案

sync.Cond 适用于以下情况：

• 多个协程等待同一条件成立。
• 需要广播通知所有等待者。
• 性能敏感且频繁唤醒/等待的场景。

对于简单的一对一同步，使用 chan struct{} 更简洁。例如：

done := make(chan bool, 1)
go func() {
    // 工作完成后
    done 

但当逻辑复杂、需多次等待或状态组合判断时，sync.Cond 提供更清晰的控制粒度。

基本上就这些。合理使用 sync.Cond 能有效协调并发流程，关键是理解其与锁的协作机制，避免死锁或遗漏通知。不复杂但容易忽略细节。

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