Go语言并发编程中的sync.WaitGroup：优雅地等待Goroutines完成

在Go语言的并发编程模型中，goroutine和channel是两大核心特性，它们使得编写高效且易读的并发代码变得可能。然而，在实际应用中，我们经常需要等待一组goroutine完成它们的任务后再继续执行后续操作。这时，sync.WaitGroup就派上了用场。本文将详细介绍sync.WaitGroup的工作原理、使用方法以及它在Go语言并发编程中的重要性。

一、sync.WaitGroup是什么？

sync.WaitGroup是Go标准库sync包提供的一个结构体，它用于等待一组goroutine的完成。通过调用WaitGroup的Add、Done和Wait方法，我们可以轻松地实现并发任务的同步。

• Add(delta int)：将WaitGroup的计数器增加delta。通常用于初始化时设置需要等待的goroutine数量。
• Done()：将WaitGroup的计数器减一。每个goroutine在完成任务后应调用此方法表示自己已经结束。
• Wait()：阻塞当前goroutine，直到WaitGroup的计数器归零。这意味着所有通过Add方法添加的goroutine都已经通过调用Done方法完成了它们的任务。

二、sync.WaitGroup的使用场景

sync.WaitGroup非常适合用于以下场景：

1. 并行处理多个任务：当你需要同时启动多个goroutine来处理不同的任务，并且需要等待所有任务完成后才能继续执行后续操作时。
2. 资源清理：在并发编程中，有时需要等待所有goroutine完成后才能安全地释放或关闭某些资源，如关闭数据库连接、释放内存等。

三、sync.WaitGroup的使用示例

下面是一个使用sync.WaitGroup来等待多个goroutine完成的简单示例：

package main  
  
import (  
"fmt"  
"sync"  
"time"  
)  
  
func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {  
defer wg.Done() // 在函数结束时调用Done，将WaitGroup的计数器减一  
  
fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)  
  
// 模拟耗时任务  
time.Sleep(time.Second)  
fmt.Printf("Worker %d done\n", id)  
}  
  
func main() {  
var wg sync.WaitGroup  
  
for i := 1; i <= 5; i++ {  
wg.Add(1) // 增加WaitGroup的计数器  
go worker(i, &wg) // 启动goroutine  
}  
  
wg.Wait() // 等待所有goroutine完成  
fmt.Println("All workers have finished")  
}  

在这个示例中，我们启动了5个worker goroutine，每个goroutine都通过调用wg.Done()来表示自己已完成。main函数中的wg.Wait()会阻塞，直到所有worker goroutine都调用了Done()方法，即所有worker都完成后，才会继续执行后续的代码。

四、sync.WaitGroup的注意事项

1. 避免在多个goroutine中同时调用Add方法：Add方法通常只在main函数或某个初始化goroutine中调用一次，用于设置需要等待的goroutine数量。如果在多个goroutine中同时调用Add，可能会导致WaitGroup的计数器出现不可预测的行为。
2. 确保每个Add调用都有对应的Done调用：如果Done调用次数少于Add调用次数，Wait方法将永远阻塞。反之，如果Done调用次数多于Add调用次数，将导致WaitGroup的计数器变为负数，这同样是不可取的。
3. 不要重复调用Wait方法：一旦Wait方法返回，表示所有goroutine都已完成，此时再调用Wait方法将立即返回，因为计数器已经为零。

五、结语

以上就是sync.WaitGroup的基本用法。