golang 同步协程

介绍并发编程和Goroutines

并发编程是指在程序中同时执行多个任务的能力。在传统的编程模型中，多线程是实现并发的一种方式，但由于线程切换的开销，会导致性能下降以及可能出现竞争条件等问题。而在Go语言中，我们可以使用Goroutines来实现高效的并发编程。

Goroutines的特点

Goroutines 是Go语言中并发的基本单位，它是一种轻量级的线程，由Go运行时（runtime）管理。Goroutines之间的切换成本非常低，因为它们并不会使用操作系统的线程来实现并发，而是由Go运行时自己管理。

创建和使用Goroutines

使用Goroutines非常简单，只需在函数或方法前添加"go"关键字即可。以下是一个简单的例子：

func main() {
	go hello()
}

func hello() {
	fmt.Println("Hello, Goroutines!")
}

通过上面的例子我们可以看到，使用"go"关键字就可以创建一个Goroutine，并在后台执行hello()函数。这样，主线程不会阻塞，可以继续执行其他任务。

利用通道（Channel）实现Goroutines间的通信

在并发编程中，不同的Goroutines之间可能需要进行数据交互。而Go语言提供了一种叫做通道（Channel）的机制，用于在多个Goroutines之间进行安全的数据传递。

func main() {
	ch := make(chan int)
	go sendData(ch)

	data := <-ch
	fmt.Println("Received data:", data)
}

func sendData(ch chan int) {
	ch <- 42
}

上面的例子中，我们首先创建了一个整型通道ch。然后在main函数中创建了一个Goroutine，并调用sendData函数将数据42发送到通道ch中。最后，在主线程中通过"<-"操作符从通道中读取数据，并打印出来。这样就实现了在Goroutines之间的通信。

利用select语句实现多路复用

在一个程序中可能存在多个通道，并且需要同时处理它们的数据。此时，我们可以使用select语句来实现多路复用。

func main() {
	ch1 := make(chan int)
	ch2 := make(chan string)

	go receiver1(ch1)
	go receiver2(ch2)

	for {
		select {
		case data := <-ch1:
			fmt.Println("Received data from ch1:", data)
		case data := <-ch2:
			fmt.Println("Received data from ch2:", data)
		}
	}
}

func receiver1(ch chan int) {
	ch <- 42
}

func receiver2(ch chan string) {
	ch <- "hello"
}

上述代码中，我们创建了两个通道ch1和ch2，并分别在receiver1和receiver2函数中向它们发送数据。在主goroutine中，使用select语句监听多个通道，当有通道中有数据时，就打印出来。这样就实现了多个通道的数据处理。

通过互斥锁（Mutex）实现共享资源的同步访问

在多个Goroutines中访问共享资源时，可能会引发竞争条件（Race Condition）问题。为了解决这个问题，可以使用互斥锁（Mutex）来同步对共享资源的访问。

import (
	"fmt"
	"sync"
)

var counter int
var wg sync.WaitGroup
var mutex sync.Mutex

func main() {
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go increment()
	}

	wg.Wait()
	fmt.Println("Counter:", counter)
}

func increment(){
	mutex.Lock()
	defer mutex.Unlock()

	counter++
	wg.Done()
}

上述代码中，我们定义了一个全局变量counter，并使用互斥锁对其进行保护。在increment函数中，我们先对互斥锁进行加锁，然后对counter进行自增操作，最后释放互斥锁。这样就保证了多个Goroutines对counter的安全访问。

总结

通过使用Goroutines、通道、select语句和互斥锁，我们可以使用Go语言进行高效的并发编程。Goroutines提供了轻量级的并发模型，而通道用于实现Goroutines之间的通信，select语句用于多路复用，互斥锁则保证共享资源的安全访问。