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Golang 中 Goroutines 和 Channels 的執行順序控制方法

WBOY

發布： 2023-08-09 09:06:24

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Golang 中 Goroutines 和 Channels 的执行顺序控制方法

Golang 中 Goroutines 和 Channels 的執行順序控制方法

在 Golang 程式設計中，Goroutine 和 Channel 是兩個非常重要的概念。 Goroutine 是一種輕量級的線程，可以在程式的執行過程中同時運行多個函數。而 Channel 則是用於 Goroutine 之間進行通訊的機制。

在某些情況下，我們需要控制 Goroutine 和 Channel 的執行順序，確保程式按照我們預期的方式運作。本文將介紹一些常見的方法，來實現 Goroutine 和 Channel 的順序控制。

方法一：使用 WaitGroup

WaitGroup 是一個計數器，用來等待一組 Goroutine 的結束。它的工作原理是每啟動一個 Goroutine，就將計數器加一；每個 Goroutine 執行完畢之後，將計數器減一。當計數器歸零時，主執行緒會繼續執行。

下面是使用 WaitGroup 進行順序控制的範例程式碼：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    wg.Add(2)

    go func() {
        defer wg.Done()
        fmt.Println("Goroutine 1")
    }()

    go func() {
        defer wg.Done()
        fmt.Println("Goroutine 2")
    }()

    wg.Wait()

    fmt.Println("Main Goroutine")
}

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在這個範例中，我們建立了兩個 Goroutine，每個 Goroutine 列印一則訊息。在每個 Goroutine 中，我們透過 defer wg.Done() 語句將計數器減一。最後，wg.Wait() 會阻塞主線程，直到所有 Goroutine 都執行完畢。

運行上述程式碼，輸出結果為：

Goroutine 1
Goroutine 2
Main Goroutine

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可以看到，Goroutine 1 和Goroutine 2 的執行順序是不確定的，但是它們一定在主執行緒列印"Main Goroutine" 之前完成。

方法二：使用無緩衝的 Channel

無緩衝的 Channel 可以用來阻塞 Goroutine 的執行，直到另一個 Goroutine 從 Channel 接收到資料。透過建構一個 Goroutine 的依賴關係鏈，我們可以實現順序執行多個 Goroutine。

下面是一個使用無緩衝 Channel 進行順序控制的範例程式碼：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch1 := make(chan struct{})
    ch2 := make(chan struct{})

    go func() {
        fmt.Println("Goroutine 1")
        ch1 <- struct{}{}
    }()

    go func() {
        <-ch1
        fmt.Println("Goroutine 2")
        ch2 <- struct{}{}
    }()

    <-ch2

    fmt.Println("Main Goroutine")
}

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在這個範例中，Goroutine 1 列印一則訊息後，向 ch1 Channel 中傳送空結構體。接著，Goroutine 2 從 ch1 Channel 接收到資料後列印另一則訊息，並向 ch2 Channel 中傳送一個空結構體。最後，主執行緒從 ch2 Channel 接收到資料後列印 "Main Goroutine"。

執行上述程式碼，輸出結果為：

Goroutine 1
Goroutine 2
Main Goroutine

登入後複製

可以看到，Goroutine 1 和 Goroutine 2 的執行順序是確定的，它們一定在主執行緒列印 "Main Goroutine" 之前完成。

方法三：使用有緩衝的 Channel

有緩衝的 Channel 允許我們在建立時指定一個容量，可以儲存一定數量的資料。透過合理設定緩衝區大小，我們可以控制 Goroutine 的並發執行數量，實現順序控制。

下面是一個使用有緩衝的 Channel 進行順序控制的範例程式碼：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan struct{}, 2)

    go func() {
        fmt.Println("Goroutine 1")
        ch <- struct{}{}
    }()

    go func() {
        fmt.Println("Goroutine 2")
        ch <- struct{}{}
    }()

    <-ch
    <-ch

    fmt.Println("Main Goroutine")
}

登入後複製

在這個範例中，我們建立了一個有容量為2的緩衝區的 ch Channel。在每個 Goroutine 中，我們發送了一個空結構體到 ch Channel 中。最後，主執行緒從 ch Channel 接收兩次資料後列印 "Main Goroutine"。

執行上述程式碼，輸出結果為：