如何在 Golang 平行處理中同步隨機數產生？

在 Go 並發程式設計中同步隨機數產生：使用互斥鎖 (sync.Mutex) 控制對 rand.Rand 隨機數產生器的存取。每個 goroutine 在產生隨機數前取得互斥鎖，並在產生後釋放互斥鎖。這確保了同一時間只有一個 goroutine 可以存取隨機數產生器，消除了資料爭用。

如何在 Golang 平行處理中同步隨機數產生？

在 Go 並發程式設計中，有時需要跨多個 goroutine 產生隨機數。如果不注意同步，這可能會導致競爭條件和不可預測的行為。

並行隨機數產生

Go 提供了一個 math/rand 套件來產生偽隨機數。預設情況下，它以非並發安全的方式操作。這表示如果並發存取同一個 rand.Rand 實例，則會出現資料爭用和不確定的結果。

使用互斥鎖定進行同步

為了在平行處理中同步隨機數生成，可以使用互斥鎖定 (sync.Mutex)。互斥鎖允許一次只有一個 goroutine 存取臨界區（在這種情況下，rand.Rand 實例）。

以下程式碼示範如何使用互斥鎖同步隨機數產生：

package main

import (
    "math/rand"
    "sync"
)

var (
    // 全局互斥锁
    randomLock sync.Mutex
    
    // 全局随机数生成器
    randomGen *rand.Rand
)

func init() {
    // 在程序启动时初始化随机数生成器
    // 并设置随机种子
    randomGen = rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
}

func main() {
    // 创建一个等待组来跟踪 goroutine
    var wg sync.WaitGroup
    
    // 启动 10 个 goroutine 生成 10 个随机数
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(i int) {
            // 使用互斥锁保护随机数生成
            randomLock.Lock()
            value := randomGen.Intn(100)
            randomLock.Unlock()
            
            // 打印生成的随机数
            fmt.Printf("Goroutine %d: %d\n", i, value)
            wg.Done()
        }(i)
    }

    // 等待所有 goroutine 完成
    wg.Wait()
}

在這個方法中，使用了一個全域randomLock 互斥鎖來保護對randomGen 隨機數產生器的存取。每個 goroutine 在產生隨機數之前都會取得互斥鎖，並在產生後釋放互斥鎖。這確保了同一時間只有一個 goroutine可以存取隨機數產生器，從而消除了資料爭用。

透過這種方式，可以在平行處理中安全可靠地產生隨機數。

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