Golang並發程式設計進階：深入理解WaitGroup

Golang並發程式設計進階：深入理解WaitGroup

引言：
並發程式設計是Golang最強大的功能之一。在並行執行多個任務時，常見的場景是等待所有任務完成後再繼續執行下一步操作。 Golang中的sync套件提供了一個很好的工具WaitGroup來解決這個問題。本文將深入介紹WaitGroup的使用方法，並給出具體的程式碼範例。

一、什麼是WaitGroup？
WaitGroup是Golang中sync套件中的一個結構體，它提供了一個簡單而有效的機制來等待所有的goroutine完成任務。 WaitGroup內部維護了一個計數器，可以透過Add()方法增加計數器的值，Done()方法減少計數器的值，Wait()方法用於阻塞當前線程，直到計數器歸零。

二、WaitGroup的基本用法
首先，我們需要匯入sync套件：

import "sync"

然後，我們可以按照以下步驟使用WaitGroup：

1. #建立WaitGroup物件：

   var wg sync.WaitGroup

2. 使用Add()方法設定需要等待的任務數量：

   wg.Add(2)

3. 啟動goroutine執行任務：

   go task1()
   go task2()

4. 在任務結束之前呼叫Done()方法減少計數器的值：

   func task1() {
    defer wg.Done()
    // 执行task1的操作
   }
   
   func task2() {
    defer wg.Done()
    // 执行task2的操作
   }

5. 最後，在需要等待所有任務完成的地方調用Wait()方法：

   wg.Wait()

   這樣，主執行緒將等待所有任務完成後再繼續下一步操作。

三、WaitGroup的實際應用範例
下面我們透過一個具體的範例來說明WaitGroup的用法。

假設我們有一個需求，要並發下載多個網路圖片並儲存到本地。當所有圖片下載完成後，我們需要進行後續處理。程式碼範例如下：

package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "net/http"
    "os"
    "sync"
)

var wg sync.WaitGroup

func main() {
    // 假设有3个图片需要下载
    imageUrls := []string{
        "https://example.com/image1.jpg",
        "https://example.com/image2.jpg",
        "https://example.com/image3.jpg",
    }

    // 设置需要等待的任务数量
    wg.Add(len(imageUrls))

    // 并发下载图片
    for _, imageUrl := range imageUrls {
        go downloadImage(imageUrl)
    }

    // 等待所有任务完成
    wg.Wait()

    fmt.Println("所有图片下载完成，进行后续处理")
}

func downloadImage(imageUrl string) {
    defer wg.Done()

    // 发送HTTP GET请求获取图片数据
    resp, err := http.Get(imageUrl)
    if err != nil {
        fmt.Printf("下载图片失败: %v
", err)
        return
    }
    defer resp.Body.Close()

    // 创建本地文件
    fileName := imageUrl[strings.LastIndex(imageUrl, "/")+1:]
    imgFile, err := os.Create(fileName)
    if err != nil {
        fmt.Printf("创建图片文件失败: %v
", err)
        return
    }
    defer imgFile.Close()

    // 将图片数据保存到本地文件
    _, err = io.Copy(imgFile, resp.Body)
    if err != nil {
        fmt.Printf("保存图片失败: %v
", err)
        return
    }

    fmt.Printf("图片下载成功: %v
", imageUrl)
}

在上面的範例程式碼中，我們首先定義了一個包級變數wg用於管理等待任務完成的計數器。在主函數中，我們設定了等待任務數量為圖片URL的數量，然後並發啟動每個圖片下載任務。每個任務完成後，呼叫wg.Done()方法來減少計數器的值。最後，呼叫wg.Wait()方法來等待所有任務完成。當所有圖片下載完成後，繼續執行後續處理。

總結：
本文詳細介紹了Golang中WaitGroup的使用方法，並給出了一個具體的多任務並發下載圖片的範例。透過深入理解WaitGroup的使用，可以更掌握Golang的並發程式設計能力，提高程式的效能和效率。在實際應用中，我們可以根據具體需求靈活運用WaitGroup來管理和等待多個goroutine的完成。

以上是Golang並發程式設計進階：深入理解WaitGroup的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！