用Golang实现一个简单的生产者消费者并发模型

Go语言通过goroutine和channel实现生产者消费者模型,生产者生成数据写入channel,消费者从channel读取处理,使用带缓冲channel和WaitGroup协调并发,确保线程安全与高效解耦。

用golang实现一个简单的生产者消费者并发模型

在Go语言中,通过goroutine和channel可以非常方便地实现生产者消费者模型。这个模型常用于解耦数据生成和处理过程,适用于任务队列、消息处理等场景。

模型基本结构

生产者负责生成数据并发送到channel,消费者从channel接收数据并处理。channel作为协程间通信的桥梁,保证线程安全。

下面是一个完整的示例,包含一个生产者、两个消费者,使用带缓冲的channel来提高效率:

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代码实现:

package main

import ("fmt""math/rand""sync""time")

// 生产者函数func producer(ch chan<- int, wg sync.WaitGroup) {defer wg.Done()for i := 0; i < 5; i++ {num := rand.Intn(100)ch <- numfmt.Printf("生产者: 生成数字 %dn", num)time.Sleep(time.Millisecond 100) // 模拟耗时}close(ch) // 生产完成,关闭channel}

// 消费者函数func consumer(ch <-chan int, id int, wg sync.WaitGroup) {defer wg.Done()for num := range ch { // channel关闭后循环自动退出fmt.Printf("消费者 %d: 处理数字 %dn", id, num)time.Sleep(time.Millisecond 200) // 模拟处理时间}}

func main() {// 创建带缓冲的channel,容量为3ch := make(chan int, 3)

var wg sync.WaitGroup// 启动生产者wg.Add(1)go producer(ch, &wg)// 启动两个消费者for i := 1; i <= 2; i++ {    wg.Add(1)    go consumer(ch, i, &wg)}// 等待所有goroutine完成wg.Wait()fmt.Println("所有任务完成")

}

关键点说明

使用

sync.WaitGroup

确保主程序等待所有goroutine执行完毕。生产者在完成任务后关闭channel,通知消费者数据已发送完毕。range循环会自动检测channel是否关闭,避免死锁。

channel带缓冲可以减少goroutine阻塞,提升吞吐量生产者关闭channel,消费者不应再向channel写入WaitGroup用于协调goroutine生命周期

运行效果

程序会输出类似以下内容:

生产者: 生成数字 42
消费者 1: 处理数字 42
生产者: 生成数字 73
消费者 2: 处理数字 73
...

基本上就这些。这个模型简单但实用,可以根据实际需求扩展为多个生产者或使用select处理多个channel。并发控制和通信由Go运行时自动管理,代码清晰易维护。

以上就是用Golang实现一个简单的生产者消费者并发模型的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

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