使用channel或sync.Mutex实现并发安全队列。1. 带缓冲channel天然支持并发安全,适用于固定容量场景;2. 切片+Mutex可动态扩容,但存在内存拷贝开销;3. 双向链表+Mutex避免数据移动,适合高频操作。根据需求选择方案。

在Golang中实现并发安全队列,核心是保证多个goroutine同时访问时的数据一致性。最常用的方式是结合 channel 或使用 sync.Mutex 保护共享的切片或链表结构。下面介绍两种实用且高效的实现方式。
使用带缓冲的Channel实现并发安全队列
Go语言中的channel天生支持并发安全,是最简单可靠的队列实现方式。
优点:无需手动加锁,语法简洁,天然支持生产者-消费者模型。
限制:容量固定(对于有缓冲channel),不支持动态扩容或中间操作。
示例代码:
type Queue struct { data chan interface{}}func NewQueue(size int) *Queue {return &Queue{data: make(chan interface{}, size),}}
func (q *Queue) Push(item interface{}) bool {select {case q.data <- item:return truedefault:return false // 队列满}}
func (q *Queue) Pop() (interface{}, bool) {select {case item := <-q.data:return item, truedefault:return nil, false // 队列空}}
func (q *Queue) Close() {close(q.data)}
这种方式适合大多数场景,尤其是任务调度、消息传递等。如果需要阻塞式入队/出队,可去掉 select+default。
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使用切片+Mutex实现动态容量队列
当需要动态扩容或更灵活的控制时,可以用切片作为底层存储,配合 sync.Mutex 实现线程安全。
示例代码:
type SafeQueue struct { items []interface{} mu sync.Mutex}func NewSafeQueue() *SafeQueue {return &SafeQueue{items: make([]interface{}, 0),}}
func (q *SafeQueue) Push(item interface{}) {q.mu.Lock()defer q.mu.Unlock()q.items = append(q.items, item)}
func (q *SafeQueue) Pop() (interface{}, bool) {q.mu.Lock()defer q.mu.Unlock()if len(q.items) == 0 {return nil, false}item := q.items[0]q.items = q.items[1:]return item, true}
func (q *SafeQueue) Len() int {q.mu.Lock()defer q.mu.Unlock()return len(q.items)}
注意:频繁的 items[1:] 可能导致内存拷贝和泄漏(底层数组未释放)。可通过定期重建切片优化。
使用双向链表+Mutex提升性能
为避免切片移动数据的开销,可用 container/list 实现基于链表的队列。
示例:
type LinkedQueue struct { list *list.List mu sync.Mutex}func NewLinkedQueue() *LinkedQueue {return &LinkedQueue{list: list.New()}}
func (q *LinkedQueue) Push(item interface{}) {q.mu.Lock()defer q.mu.Unlock()q.list.PushBack(item)}
func (q *LinkedQueue) Pop() (interface{}, bool) {q.mu.Lock()defer q.mu.Unlock()if q.list.Len() == 0 {return nil, false}e := q.list.Front()q.list.Remove(e)return e.Value, true}
链表方式适合频繁出入队的场景,避免了切片扩容和元素移动的代价。
基本上就这些。选择哪种方式取决于具体需求:追求简单用channel,需要动态容量用slice+Mutex,高性能用链表。关键是避免竞态条件,合理使用锁或channel进行同步。
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