goroutine生命周期管理-编程知识

goroutine生命周期管理

news/2025/3/26 4:46:56/文章来源:https://www.cnblogs.com/yubo-guan/p/18788941

1. 创建 goroutine
2. goroutine 的生命周期
3. 管理 goroutine 的生命周期
- 3.1 使用 sync.WaitGroup 等待 goroutine 完成
- 3.2 使用 context 控制 goroutine 的取消
- 3.3 使用 channel 控制 goroutine 的退出
- 3.4 避免 goroutine 泄漏
4. 主 goroutine 的管理
5. 总结

在 Go 语言中，goroutine 是一种轻量级的线程，由 Go 运行时（runtime）管理。goroutine 的生命周期从创建开始，到任务完成或主动退出结束。由于 goroutine 是并发执行的，管理它们的生命周期是编写高效、可靠并发程序的关键。

以下是 goroutine 生命周期的管理方法和注意事项：

1. 创建 goroutine

使用 go 关键字可以创建一个 goroutine。goroutine 会立即开始执行指定的函数。

go func() {fmt.Println("This is a goroutine")
}()

goroutine 的创建成本很低，通常只需要几 KB 的栈空间（栈会根据需要动态增长）。
goroutine 的调度由 Go 运行时负责，开发者无需手动管理线程。

2. goroutine 的生命周期

goroutine 的生命周期从 go 语句开始，到以下情况之一结束：

函数执行完毕。
函数中调用了 return。
函数中发生了未被恢复的 panic。
程序退出（主 goroutine 退出时，所有 goroutine 都会被强制终止）。

3. 管理 goroutine 的生命周期

由于 goroutine 是并发执行的，如果不加以管理，可能会导致以下问题：

资源泄漏：goroutine 未正确退出，导致资源无法释放。
数据竞争：多个 goroutine 同时访问共享资源，导致数据不一致。
主 goroutine 提前退出：主 goroutine 退出后，其他 goroutine 会被强制终止，可能导致任务未完成。

以下是管理 goroutine 生命周期的常用方法：

3.1 使用 `sync.WaitGroup` 等待 goroutine 完成

sync.WaitGroup 是一种同步机制，用于等待一组 goroutine 完成任务。

package mainimport ("fmt""sync"
)func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {defer wg.Done() // 任务完成时调用 Donefmt.Printf("Worker %d starting\n", id)// 模拟任务fmt.Printf("Worker %d done\n", id)
}func main() {var wg sync.WaitGroupfor i := 1; i <= 3; i++ {wg.Add(1) // 增加计数器go worker(i, &wg)}wg.Wait() // 等待所有 goroutine 完成fmt.Println("All workers done")
}

wg.Add(1)：增加计数器，表示启动一个 goroutine。
wg.Done()：减少计数器，表示一个 goroutine 完成任务。
wg.Wait()：阻塞主 goroutine，直到计数器归零。

3.2 使用 `context` 控制 goroutine 的取消

context 包提供了一种机制，用于在 goroutine 之间传递取消信号、超时和截止时间。

package mainimport ("context""fmt""time"
)func worker(ctx context.Context, id int) {for {select {case <-ctx.Done(): // 收到取消信号fmt.Printf("Worker %d canceled: %v\n", id, ctx.Err())returndefault:fmt.Printf("Worker %d is working\n", id)time.Sleep(500 * time.Millisecond)}}
}func main() {ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())for i := 1; i <= 3; i++ {go worker(ctx, i)}time.Sleep(2 * time.Second)cancel() // 取消所有 goroutinetime.Sleep(1 * time.Second) // 给 goroutine 一些时间退出fmt.Println("Main goroutine done")
}

context.WithCancel：创建一个可取消的 context。
ctx.Done()：返回一个 channel，当 context 被取消时会关闭该 channel。
cancel()：发送取消信号，通知所有监听该 context 的 goroutine 退出。

3.3 使用 channel 控制 goroutine 的退出

channel 是 goroutine 之间通信的主要方式，也可以用于控制 goroutine 的退出。

package mainimport ("fmt""time"
)func worker(stopChan chan bool) {for {select {case <-stopChan: // 收到退出信号fmt.Println("Worker exiting")returndefault:fmt.Println("Worker is working")time.Sleep(500 * time.Millisecond)}}
}func main() {stopChan := make(chan bool)go worker(stopChan)time.Sleep(2 * time.Second)stopChan <- true // 发送退出信号time.Sleep(1 * time.Second) // 给 goroutine 一些时间退出fmt.Println("Main goroutine done")
}