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Go語言併發程式設計:WaitGroup

我們知道,在併發程式設計中,主要執行緒需要等待子執行緒執行結束後才能退出,go語言中,主 goroutine 等待其他 goroutine 執行結束可以使用通道來解決,具體實現可以參考文章Go語言併發程式設計:互斥鎖中的例子。使用通道可能不是很簡潔,本文介紹另一種方法,也就是sync包中的WaitGroup型別來等待 goroutine執行完成。

sync.WaitGroup型別主要包括3個方法:

  • Add:用於需要等待的 goroutine 的數量
  • Done:對計數器的值進行減一操作,一般在需要等待的goroutine執行完成之前執行這一操作,可以通過defer語句呼叫它
  • Wait:用於阻塞當前的 goroutine,直到其所屬值中的計數器歸零

下面直接修改Go語言併發程式設計:互斥鎖中的例子,使用WaitGroup來等待goroutine:

package main

import (
	"flag"
	"fmt"
	"sync"
)

var (
    mutex   sync.Mutex
    balance int
    protecting uint  // 是否加鎖
    sign = make(chan struct{}, 10) //通道,用於等待所有goroutine
)

var wg sync.WaitGroup

// 存錢
func deposit(value int) {
    if protecting == 1 {
        mutex.Lock()
        defer mutex.Unlock()
    }

    fmt.Printf("餘額: %d\n", balance)
    balance += value
    fmt.Printf("存 %d 後的餘額: %d\n", value, balance)
    fmt.Println()

    wg.Done()
}

// 取錢
func withdraw(value int) {
    defer wg.Done()
    if protecting == 1 {
        mutex.Lock()
        defer mutex.Unlock()
    }
    fmt.Printf("餘額: %d\n", balance)
    balance -= value
    fmt.Printf("取 %d 後的餘額: %d\n", value, balance)
    fmt.Println()
}

func main() {
	wg.Add(10)
    for i:=0; i < 5; i++ {
        go withdraw(500) // 取500
        go deposit(500)  // 存500
    }
    wg.Wait()

    fmt.Printf("當前餘額: %d\n", balance)
}

func init() {
    balance = 1000 // 初始賬戶餘額為1000
    flag.UintVar(&protecting, "protecting", 1, "是否加鎖,0表示不加鎖,1表示加鎖")
}

先聲明瞭一個WaitGroup型別的全域性變數wg。main方法中的wg.Add(10)表示有10個goroutine需要等待,wg.Wait()表示等待那10個goroutine執行結束。

另外,WaitGroup值是可以被複用的,wg歸0後,可以繼續使用:

func main() {
	wg.Add(5)
    for i:=0; i < 5; i++ {
        go deposit(500)  // 存500
    }
    wg.Wait()

    time.Sleep(time.Duration(3) * time.Second)
    
    wg.Add(5)
    for i:=0; i < 5; i++ {
        go withdraw(500) // 取500
    }
    wg.Wait()

    fmt.Printf("當前餘額: %d\n", balance)
}

如果你有多組任務,而這些任務需要序列執行,可以使用上面這種寫法。

比如實現按順序存錢:

func main() {
    for i:=0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go deposit(500+i)  // 存500
        wg.Wait()
    }

    fmt.Printf("當前餘額: %d\n", balance)
}

執行結果:

餘額: 1000
存 500 後的餘額: 1500

餘額: 1500
存 501 後的餘額: 2001

餘額: 2001
存 502 後的餘額: 2503

餘額: 2503
存 503 後的餘額: 3006

餘額: 3006
存 504 後的餘額: 3510

當前餘額: 3510
--THE END--