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Golang多執行緒程式設計技巧與實例解析

王林

發布： 2024-03-01 09:12:04

原創

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Golang多執行緒程式設計技巧與實例解析

Golang（Go語言）是一種開源的程式語言，由Google開發，在處理並發程式設計方面具有出色的效能和簡潔的語法。本文將介紹Golang中多執行緒程式設計的技巧和實例分析，透過具體的程式碼範例幫助讀者更好地理解並發程式設計的概念和應用。

1. Goroutine（協程）

Goroutine是Golang中的輕量級線程，由Go語言的執行時間調度器管理。透過使用goroutine，我們可以方便地實現並發執行的功能。下面是一個簡單的goroutine範例：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

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

func main() {
    go hello()
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("Main function")
}

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在這個範例中，我們在main函數中使用go hello()啟動了一個新的goroutine，在該goroutine中印出"Hello goroutine"。透過time.Sleep來確保main函數等待一秒鐘，確保goroutine有足夠的時間來執行。這種方式可以實現簡單的並發執行。

2. Channel（通道）

在Golang中，Channel是用於goroutine之間通訊的主要機制。 Channel可以是緩衝的或非緩衝的，能夠確保資料傳輸的順序性和安全性。以下是一個簡單的使用Channel進行資料傳遞的範例：

package main

import (
    "fmt"
)

func produce(c chan int) {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        c <- i
    }
    close(c)
}

func consume(c chan int) {
    for num := range c {
        fmt.Println("Consumed", num)
    }
}

func main() {
    c := make(chan int)
    go produce(c)
    consume(c)
}

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在這個範例中，我們定義了一個生產者函數produce和一個消費者函數consume，生產者將0到4的整數傳送到Channel中，而消費者接收並列印這些整數。透過close(c)來關閉Channel，以免造成死鎖。

3. WaitGroup（等待群組）

WaitGroup是Golang中用來等待一組goroutine完成執行的工具。透過WaitGroup，我們可以確保所有的goroutine都執行完畢後再繼續執行主程式。以下是使用WaitGroup的範例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

var wg sync.WaitGroup

func worker(id int) {
    defer wg.Done()
    fmt.Printf("Worker %d starting
", id)
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Printf("Worker %d done
", id)
}

func main() {
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker(i)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("All workers have finished")
}

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在這個範例中，我們定義了一個waitGroup wg，在主函數中啟動5個goroutine，並且透過wg.Add (1)和wg.Done()來對goroutine的執行進行計數。透過wg.Wait()來讓主函數等待所有的goroutine執行完畢後再繼續執行。