如何创建一个Goroutine并等待其完成？

题目

如何创建一个Goroutine并等待其完成？

信息

• 类型：问答
• 难度：⭐

考点

Goroutine创建, sync.WaitGroup使用, 并发控制

快速回答

使用Go关键字创建Goroutine，配合sync.WaitGroup实现同步：

1. 声明sync.WaitGroup变量
2. 启动Goroutine前调用wg.Add(1)
3. 在Goroutine内部使用defer wg.Done()
4. 主函数中调用wg.Wait()等待结束

原理说明

Goroutine是Go语言的轻量级线程，由Go运行时管理。使用sync.WaitGroup可解决主协程提前退出导致子协程未完成的问题，它通过计数器实现协程同步：

• Add(n)：增加计数器值
• Done()：计数器减1（等价于Add(-1)）
• Wait()：阻塞直到计数器归零

代码示例

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 1; i <= 3; i++ {
        wg.Add(1) // 计数器+1
        go worker(i, &wg) // 注意传递指针
    }

    wg.Wait() // 等待所有worker完成
    fmt.Println("所有任务完成")
}

func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done() // 确保函数退出时执行

    fmt.Printf("Worker %d 开始工作\n", id)
    time.Sleep(time.Second) // 模拟耗时任务
    fmt.Printf("Worker %d 完成工作\n", id)
}

最佳实践

• 传递WaitGroup指针：避免值拷贝导致计数器失效
• 使用defer调用Done()：确保即使发生panic也能释放计数器
• Add在Goroutine外调用：防止竞态条件
• 控制并发数：避免无限制创建Goroutine导致资源耗尽

常见错误

• 忘记Add：导致Wait()立即返回，协程未执行完
• 传递值而非指针：wg拷贝后计数器不共享
• Done()调用次数不足：Wait()永久阻塞
• 在Goroutine内调用Add：可能主协程先执行Wait()

扩展知识

• Goroutine泄漏：未正确退出会导致内存泄漏，可用runtime.NumGoroutine()检测
• 替代方案：errgroup.Group（支持错误传递）、context.Context（超时控制）
• 调度机制：GMP模型（Goroutine-Machine-Processor）实现高效调度
• 并发vs并行：Goroutine是并发单元，Go运行时自动利用多核实现并行