如何在 Goroutine 中安全地取得共享資料？

Go 中可透過以下方法安全取得goroutine 的共享資料：1. 互斥鎖（Mutex）：允許一個goroutine 獨佔存取共享資料；2. 通道（Channel）：協調對共享資料的訪問​​，並作為goroutine間的資料傳遞機制；3. 原子操作（Atomic Operation）：原子性地讀取和修改共享變量，確保資料的一致性。

如何安全地取得 Go 中 goroutine 中的共享資料？

在並發程式設計中，協調對共享資料的存取至關重要。 Go 語言提供了多種方法來實現這一點，其中包括互斥鎖、通道和原子操作。

互斥鎖

互斥鎖（Mutex）用於一次允許一個 goroutine 存取共享資料。若要建立一個互斥鎖，可以使用 sync.Mutex 類型。以下是如何使用互斥鎖範例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

// 共享变量
var counter int

func main() {
    var mu sync.Mutex

    // 创建 10 个 goroutine，每个 goroutine 增加 counter
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            mu.Lock()
            defer mu.Unlock()
            counter++
            fmt.Printf("goroutine %d: %d\n", i, counter)
        }()
    }
}

通道

通道可以用來在goroutine 之間傳遞數據，也可以用來協調對共享資料的訪問。要建立通道，可以使用 make(chan) 函數。以下是如何使用通道範例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

// 共享变量
var counter int

func main() {
    ch := make(chan struct{})

    // 创建 10 个 goroutine，每个 goroutine 增加 counter
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            defer close(ch)

            for {
                select {
                case <-ch:
                    return
                default:
                    counter++
                    fmt.Printf("goroutine %d: %d\n", i, counter)
                }
            }
        }()
    }

    // 等待所有 goroutine 完成
    for i := 0; i < 10; i++ {
        <-ch
    }
}

原子運算

原子運算可以用來原子性地讀取和修改共享變數的值。 Go 語言提供了 sync/atomic 包，用於支援原子操作。以下是如何使用原子操作範例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync/atomic"
)

// 共享变量
var counter int

func main() {
    // 使用 AddInt64 增加 counter
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            atomic.AddInt64(&counter, 1)
            fmt.Printf("goroutine %d: %d\n", i, counter)
        }()
    }
}

在這些方法中，選擇哪種方法取決於特定場景和所需的安全保證等級。

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