sync.Cond用于协程间同步,核心包含互斥锁、Wait()等待和Signal/Broadcast通知。使用时需先加锁,用for循环检查条件并调用Wait,其他协程修改状态后调用Signal唤醒,适用于状态变化通知场景,如生产者-消费者模型。

在Go语言中,sync.Cond 是一种用于协程间同步的机制,它允许一个或多个协程等待某个条件成立,而另一个协程在条件成立后通知它们继续执行。它常用于“生产者-消费者”模型或资源就绪通知等场景。虽然 channel 更常用于协程通信,但在某些需要明确等待某个状态改变的场景下,sync.Cond 更加直观高效。
sync.Cond 的基本结构
sync.Cond 包含三个核心部分:
L (Locker): 一个互斥锁(*sync.Mutex 或 *sync.RWMutex),用于保护共享状态。Wait(): 使当前协程等待,直到被通知。Signal()/Broadcast(): 唤醒一个或所有等待的协程。
使用流程通常如下:
获取锁。检查条件是否满足,不满足则调用 Wait(),Wait 会自动释放锁并阻塞。其他协程修改状态并调用 Signal 或 Broadcast 通知。被唤醒的协程重新获取锁,继续执行。
简单示例:等待任务就绪
下面是一个使用 sync.Cond 等待任务到来的简单示例:
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package mainimport ("fmt""sync""time")
type TaskQueue struct {tasks []stringcond *sync.Cond}
func (q *TaskQueue) AddTask(task string) {q.cond.L.Lock()defer q.cond.L.Unlock()q.tasks = append(q.tasks, task)fmt.Println("任务添加:", task)q.cond.Signal() // 唤醒一个等待的消费者}
func (q *TaskQueue) GetTask() string {q.cond.L.Lock()defer q.cond.L.Unlock()
// 使用 for 而不是 if,防止虚假唤醒for len(q.tasks) == 0 { q.cond.Wait()}task := q.tasks[0]q.tasks = q.tasks[1:]return task
}
func main() {var mu sync.Mutexqueue := &TaskQueue{tasks: make([]string, 0),cond: sync.NewCond(&mu),}
// 消费者协程go func() { for { task := queue.GetTask() fmt.Println("处理任务:", task) }}()// 生产者协程for i := 1; i <= 5; i++ { time.Sleep(1 * time.Second) queue.AddTask(fmt.Sprintf("任务-%d", i))}time.Sleep(3 * time.Second)
}
输出结果类似:
任务添加: 任务-1
处理任务: 任务-1
任务添加: 任务-2
处理任务: 任务-2
...
关键使用要点
使用 sync.Cond 时,有几个关键点必须注意:
Wait 前必须持有锁: 调用 Wait() 前必须已经获取了 cond.L 对应的锁。使用 for 检查条件: 条件判断必须用 for,不能用 if,因为可能存在虚假唤醒(spurious wakeup)。Signal vs Broadcast: Signal 唤醒一个等待者,Broadcast 唤醒所有。根据场景选择,避免不必要的唤醒开销。通知前需修改状态: 在调用 Signal 或 Broadcast 前,确保已经修改了共享状态,否则等待协程可能再次陷入等待。
适用场景与替代方案
sync.Cond 适合用于“状态变化通知”类场景,比如:
缓存加载完成通知。资源池中对象可用时唤醒等待者。条件状态机中状态转移通知。
但在大多数通信场景中,Go 更推荐使用 channel。例如,上面的例子也可以用无缓冲 channel 实现生产者消费者。sync.Cond 更适合已有共享状态且需要精确控制唤醒逻辑的场景。
基本上就这些。sync.Cond 不复杂但容易忽略细节,尤其是锁和循环判断的配合。用好它,能写出更高效的同步逻辑。
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