Golang如何在Linux上实现并发编程

在Go语言（Golang）中，实现并发编程主要依赖于两个关键特性：goroutines和channels。以下是如何在Linux上使用这两个特性来实现并发编程的简要指南。

1. Goroutines

Goroutines是Go语言中的轻量级线程，由Go运行时管理。它们比传统的操作系统线程更轻量级，可以轻松创建成千上万个。

创建Goroutine

要创建一个goroutine，只需在函数调用前加上关键字go。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func printNumbers() {
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        fmt.Printf("Number: %d\n", i)
        time.Sleep(1 * time.Second)
    }
}

func main() {
    go printNumbers() // 创建一个新的goroutine来执行printNumbers函数
    time.Sleep(6 * time.Second) // 主goroutine等待6秒，以确保子goroutine有足够的时间完成
}

2. Channels

Channels是Go语言中用于在goroutines之间进行通信和同步的原语。它们提供了一种安全的方式来传递数据，避免了竞态条件。

创建和使用Channel

package main

import (
    "fmt"
)

func sum(s []int, c chan int) {
    sum := 0
    for _, v := range s {
        sum += v
    }
    c <- sum // 将结果发送到channel
    close(c) // 关闭channel
}

func main() {
    s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}

    c := make(chan int) // 创建一个int类型的channel

    go sum(s[:len(s)/2], c) // 启动一个goroutine来计算数组的前半部分和
    go sum(s[len(s)/2:], c) // 启动另一个goroutine来计算数组的后半部分和

    x, y := <-c, <-c // 从channel接收两个结果

    fmt.Println(x, y, x+y)
}

3. 同步

除了使用channels进行通信外，Go还提供了其他同步机制，如sync.WaitGroup和sync.Mutex。

使用sync.WaitGroup

sync.WaitGroup用于等待一组goroutines完成。

package main

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

func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done() // 在函数结束时调用Done()来通知WaitGroup该goroutine已完成

    fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Printf("Worker %d done\n", id)
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 1; i <= 5; i++ {
        wg.Add(1) // 增加WaitGroup的计数器
        go worker(i, &wg)
    }

    wg.Wait() // 等待所有goroutines完成
}

使用sync.Mutex

sync.Mutex用于保护共享资源，防止多个goroutines同时访问。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    counter int
    mutex   sync.Mutex
)

func increment() {
    mutex.Lock()         // 加锁
    counter++            // 修改共享变量
    mutex.Unlock()       // 解锁
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            increment()
        }()
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("Counter:", counter)
}

通过结合使用goroutines、channels和同步原语，你可以在Linux上轻松实现高效的并发编程。