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Golang channel多生产者消费者模式示例

2025-10-17 11:42:12 0浏览收藏

学习Golang要努力，但是不要急！今天的这篇文章《Golang channel多生产者消费者模式示例》将会介绍到等等知识点，如果你想深入学习Golang，可以关注我！我会持续更新相关文章的，希望对大家都能有所帮助！

Go语言中通过channel和goroutine实现多生产者多消费者模式，使用有缓冲channel传递任务，生产者并发发送任务，消费者从channel读取并处理，所有生产者完成后关闭channel，消费者在channel关闭后自动退出，配合sync.WaitGroup确保协程同步，避免资源竞争与泄漏。

在Go语言中，channel是实现多生产者多消费者模式的核心工具。通过goroutine和channel的配合，可以轻松构建高并发的任务处理系统。下面是一个典型的多生产者、多消费者的示例，并附带关键说明。

场景说明

假设有多个生产者向一个有缓冲的channel发送任务，多个消费者从该channel读取并处理任务。所有生产者完成后，关闭channel，消费者在channel关闭后自动退出。

完整示例代码

以下是一个使用channel实现多生产者多消费者的简单示例：

package main

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

// 任务结构体
type Task struct {
    ID   int
    Data string
}

func producer(id int, tasks chan<- Task, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 5; i++ {
        task := Task{
            ID:   i,
            Data: fmt.Sprintf("producer-%d-task-%d", id, i),
        }
        time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(500)) * time.Millisecond) // 模拟随机生成时间
        tasks <- task
        fmt.Printf("Producer %d sent task: %s\n", id, task.Data)
    }
}

func consumer(id int, tasks <-chan Task, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for task := range tasks { // 自动在channel关闭时退出循环
        time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(800)) * time.Millisecond) // 模拟处理耗时
        fmt.Printf("Consumer %d processed task: %s\n", id, task.Data)
    }
    fmt.Printf("Consumer %d stopped.\n", id)
}

func main() {
    const numProducers = 3
    const numConsumers = 2
    const bufferSize = 10

    var wg sync.WaitGroup
    tasks := make(chan Task, bufferSize)

    // 启动生产者
    for i := 0; i < numProducers; i++ {
        wg.Add(1)
        go producer(i, tasks, &wg)
    }

    // 启动消费者
    for i := 0; i < numConsumers; i++ {
        wg.Add(1)
        go consumer(i, tasks, &wg)
    }

    // 等待所有生产者完成
    go func() {
        wg.Wait()
        close(tasks) // 所有生产者结束后关闭channel
    }()

    // 等待所有消费者完成（通过wg无法直接等待消费者，需用其他方式）
    // 这里使用额外的WaitGroup管理消费者
    var consumerWg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < numConsumers; i++ {
        consumerWg.Add(1)
        go func(id int) {
            defer consumerWg.Done()
            consumer(id, tasks, &sync.WaitGroup{}) // 注意：这里不再参与主wg
        }(i)
    }

    // 改进方案：更好的做法是分离生产者和消费者的wg管理
    // 下面是修正后的完整流程
    fmt.Println("All producers and consumers started.")
    consumerWg.Wait()
    fmt.Println("All done.")
}