sync.WaitGroup和信号量是Golang和并发编程中常用的概念，帮助我们管理和控制并发任务的执行顺序、数量以及同步。
1. sync.WaitGroup 简介
sync.WaitGroup是Golang标准库中的一个同步原语，用于等待一组协程（goroutine）完成工作。在多个并发任务执行时，它可以帮助主协程等待所有任务完成再继续执行或退出。
使用方法
sync.WaitGroup 的工作原理是计数：
- 增加计数：通过调用
Add(n)增加计数，表示将要执行n个任务。 - 减少计数：每当一个任务完成时，调用
Done()减少计数。 - 等待完成：调用
Wait()阻塞等待，直到计数归零，表示所有任务已完成。
示例
假设我们要启动3个并发任务，并等待它们都完成：
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
func main() {
var wg sync.WaitGroup
// 启动3个协程
for i := 1; i <= 3; i++ {
wg.Add(1) // 增加计数
go func(i int) {
defer wg.Done() // 减少计数
fmt.Printf("Task %d is done\n", i)
}(i)
}
// 等待所有任务完成
wg.Wait()
fmt.Println("All tasks completed.")
}
在这个例子中，
wg.Add(1)增加计数，
wg.Done()减少计数，而
wg.Wait()会阻塞，直到所有任务完成后解除阻塞并继续执行。
2. 信号量（Semaphore）
信号量是一种用于控制资源访问的并发机制。通过信号量可以限制并发任务的最大数量（即资源的使用量），在实际应用中，例如限制并发处理的协程数量。
在Golang中，可以用带缓冲的通道（chan struct{}）来实现一个简单的信号量。
实现信号量的关键原理
- 缓冲通道的容量：将通道的缓冲容量设置为允许的最大并发数量（例如，3）。
- 获取信号量：每个任务开始时向通道发送一个信号（
sem <- struct{}{}），表示该资源正在被占用。 - 释放信号量：任务完成后从通道读取一个信号（
<-sem），表示资源已释放。
示例
假设我们想同时只允许3个协程运行，超出的任务需要等待：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
// 创建容量为3的信号量通道
sem := make(chan struct{}, 3)
for i := 1; i <= 5; i++ {
// 获取信号量
sem <- struct{}{}
go func(i int) {
defer func() { <-sem }() // 释放信号量
fmt.Printf("Task %d is starting\n", i)
time.Sleep(2 * time.Second) // 模拟任务耗时
fmt.Printf("Task %d is done\n", i)
}(i)
}
// 等待所有任务完成
time.Sleep(6 * time.Second)
fmt.Println("All tasks completed.")
}
------console.log-----
Task 3 is starting
Task 1 is starting
Task 2 is starting
Task 1 is done
Task 3 is done
Task 2 is done
Task 4 is starting
Task 5 is starting
Task 5 is done
Task 4 is done
All tasks completed.
在这个例子中，最多只允许3个任务同时运行。当任务完成后，它们会从信号量通道中释放一个信号，让其他等待中的任务可以启动。
sync.WaitGroup和信号量（Semaphore）都是用于并发处理的机制
但它们解决的问题和适用的场景略有不同：
sync.WaitGroup：是一种同步机制，用于等待一组并发任务完成，适合用来控制并发任务的生命周期。WaitGroup的作用是确保多个协程（goroutine）都执行完成后，再继续执行后续的逻辑，但它并不限制并发任务的数量。
信号量（Semaphore）：是一种并发控制机制，用于限制同时运行的并发任务数量。在Golang中，通过带缓冲的通道来实现信号量，控制并发资源的访问。
总结
sync.WaitGroup：管理并发任务完成的同步，不限制数量。- 信号量：控制并发任务的数量，限制资源使用。
两者结合使用时可以既控制任务并发数（信号量），又确保所有任务完成后再继续（WaitGroup）。
