Go语言核心手册-8.sync.WaitGroup

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8.1 基础知识

这个是通过通道，来控制goroutine协程结束的示例：

func coordinateWithChan() {
 sign := make(chan struct{}, 2)
 num := int32(0)
 fmt.Printf("The number: %d [with chan struct{}]\n", num)
 max := int32(10)
 go addNum(&num, 1, max, func() {
  sign <- struct{}{}
 })
 go addNum(&num, 2, max, func() {
  sign <- struct{}{}
 })
 <-sign
 <-sign
}

上一节我们学习过，sign通道读取数据时，如果命中“有缓冲channel + 缓冲为空”的情况，会阻塞，只有两个go协程全部执行完毕，往sign塞数据后，程序才会退出，但是这种方式非常繁琐。

在这种应用场景下，我们可以选用另外一个同步工具sync.WaitGroup（以下简称WaitGroup类型），它比通道更加适合实现这种一对多的 goroutine 协作流程。WaitGroup类型是开箱即用的，也是并发安全的，它拥有三个指针方法：Add、Done和Wait，你可以想象该类型中有一个计数器，它的默认值是0，我们可以通过调用该类型值的Add方法来增加，或者减少这个计数器的值，代码升级如下：


func coordinateWithWaitGroup() {
 var wg sync.WaitGroup
 wg.Add(2) // 计数器加2
 num := int32(0)
 fmt.Printf("The number: %d [with sync.WaitGroup]\n", num)
 max := int32(10)
 go addNum(&num, 3, max, wg.Done)  // 计数器减1
 go addNum(&num, 4, max, wg.Done)  // 计数器减1
 wg.Wait() // 会阻塞，直到计数器值为0，然后就会被唤醒
}

Add会增加计数器的值，Done会减少计数器的值，Wait会一直阻塞，直到计数器的值重新回归为0，然后才会被唤醒，继续往后面执行。

8.2 常见的坑

如果使用不当，容易抛出Panic，我就把相关知识点列出来：

坑1（计数器为负数）：sync.WaitGroup类型值中计数器的值如果小于0，会直接抛出Panic。
坑2（同时调用Add和Wait）：如果我们对它的Add方法的首次调用，与对它的Wait方法的调用是同时发起的，比如，在同时启用的两个 goroutine 中，分别调用这两个方法，那么就有可能会让这里的Add方法抛出一个 panic。
坑3（跨越计数周期）：如果在一个此类值的Wait方法被执行期间，跨越了两个计数周期，那么就会引发一个 panic。

对于坑1，当调用Add方法，传入一个负数的时候可能会出现，所以我们使用WaitGroup时，需要保证计数一直大于0。对于坑2，需要说明一点，虽然WaitGroup值本身并不需要初始化，但是尽早地增加其计数器的值，还是非常有必要的。对于坑3，我们需要先了解WaitGroup的计数周期：

计数周期：WaitGroup中计数器值由0变为了某个正整数，而后又经过一系列的变化，最终由某个正整数又变回了0。也就是说，只要计数器的值始于0又归为0，就可以被视为一个计数周期。在一个此类值的生命周期中，它可以经历任意多个计数周期。但是，只有在它走完当前的计数周期之后，才能够开始下一个计数周期。

那坑3什么情况会出现呢？场景如下：当前的goroutine因调用Wait方法被阻塞的时候，另一个goroutine调用了该值的Done方法，并使其计数器的值变为了0，这会唤醒当前的goroutine，并使它试图继续执行Wait方法中其余的代码。但在这时，又有一个goroutine调用了它的Add方法，并让其计数器的值又从0变为了某个正整数。此时，这里的Wait方法就会立即抛出一个panic。

根据坑2和坑3，总结如下：不要把增加其计数器值的操作和调用其Wait方法的代码，放在不同的 goroutine 中执行。换句话说，要杜绝对同一个WaitGroup值的两种操作的并发执行，标准方式应该为“先统一Add，再并发Done，最后Wait”。

8.3 并发实例：Push

对于上一章的并发示例，当时提了一个问题：每消费一条Channel数据，需要记录Push发送成功，但是一条Channel数据包含2-3个Push内容（IOS/Android/PC），程序记录Push成功前，如何保证这2-3个Push都发送完毕了呢？根据“先统一Add，再并发Done，最后Wait”原则，看下面代码：

var (
   wg    sync.WaitGroup
   succs []*NotifyMessage
   fails []*NotifyMessage
)
for _, message := range t.PushMessages {
   wg.Add(1)  // 计数加1
   go func(message mipush.PushMessage) {
      defer func() {
         wg.Done() // 计数减1
      }()
      // 发送IOS/Android/PC等渠道的Push
      // 代码省略...
   }(message)
}
wg.Wait() // 阻塞，直到计数器值为0，然后就会被唤醒
// 数据统计
SendNotify(t.ID, t.TotalPage, t.TaskPage, t.AppType, t.AppLocal, fails, succs)

8.4 总结

WaitGroup是开箱即用和并发安全的，可以通过它很方便地实现一对多goroutine协作流程，即：一个分发子任务的goroutine，和多个执行子任务的goroutine，共同来完成一个较大的任务。

在使用WaitGroup值的时候，我们一定要注意，千万不要让其中的计数器的值小于0，否则就会引发 panic。另外，我们最好用“先统一Add，再并发Done，最后Wait”这种标准方式，来使用WaitGroup值，尤其不要在调用Wait方法的同时，并发地通过调用Add方法去增加其计数器的值，因为这也有可能引发 panic。