使用无缓冲 Channel 实现两个 Goroutine 的同步

题目

使用无缓冲 Channel 实现两个 Goroutine 的同步

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

无缓冲 Channel 特性, Goroutine 同步, Channel 阻塞机制

快速回答

通过无缓冲 Channel 的阻塞特性实现 Goroutine 同步：

• 无缓冲 Channel 发送和接收操作会相互阻塞
• 先启动的 Goroutine 在发送数据时会阻塞，直到另一个 Goroutine 准备好接收
• 通过这种机制确保两个 Goroutine 按顺序执行

原理说明

无缓冲 Channel 的特性是：发送操作会阻塞直到有 Goroutine 接收数据，接收操作会阻塞直到有 Goroutine 发送数据。利用这个特性可以实现 Goroutine 间的同步，确保执行顺序。

代码示例

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建无缓冲 channel
    ch := make(chan struct{})

    // Goroutine 1
    go func() {
        fmt.Println("Goroutine 1 执行")
        ch <- struct{}{} // 发送信号（阻塞直到被接收）
    }()

    // Goroutine 2
    go func() {
        <-ch // 接收信号（阻塞直到有数据）
        fmt.Println("Goroutine 2 执行")
    }()

    // 防止主 Goroutine 提前退出
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
}

执行结果

Goroutine 1 执行
Goroutine 2 执行

关键机制

• 阻塞同步：Goroutine1 在 ch <- struct{}{} 处阻塞，直到 Goroutine2 执行 <-ch
• 执行顺序保证：Goroutine2 必须等到接收数据后才能继续执行

最佳实践

• 使用 struct{}{} 作为信号量（零内存开销）
• 明确 channel 的发送/接收方职责
• 对于复杂同步场景可结合 sync.WaitGroup

常见错误

• 忘记接收导致死锁（所有 Goroutine 阻塞）
• 在主 Goroutine 中误用无缓冲 channel 导致阻塞
• 未处理可能的 channel 泄漏

扩展知识

• 有缓冲 Channel：当缓冲区未满时发送不阻塞，可实现异步通信
• Channel 关闭原则：由发送方关闭 channel，接收方通过 v, ok := <-ch 判断状态
• Select 语句：用于同时监控多个 channel 的状态