从并发到并行解析Go语言中的sync.WaitGroup

从并发到并行解析Go语言中的sync.WaitGroup是一篇介绍Go语言中并发编程工具的文章。在该篇文章中，我们会深入了解到什么是并发和并行，以及如何使用sync.WaitGroup来协调并发和并行工作。

并发和并行的定义

并发是指同时执行多个代码段，但并不保证这些代码段的执行顺序。一个被操作系统调度器管理的Go程序就是一个并发程序。

并行是指同时执行多个代码段，并且这些代码段的执行是有序的。Go语言中提供了goroutine和channel来实现并行。

sync.WaitGroup的简介

sync.WaitGroup是Go语言标准库中用来协调goroutine的并发工具。它通常用在等待一组goroutine执行完毕后，在主goroutine中继续执行程序。sync.WaitGroup包含以下三个方法：

• func (wg *WaitGroup) Add(delta int)：添加要等待的goroutine数量。
• func (wg *WaitGroup) Done()：表示一个goroutine执行完毕。
• func (wg *WaitGroup) Wait()：等待所有goroutine执行完毕。

使用sync.WaitGroup的例子

下面的例子演示了如何使用sync.WaitGroup等待goroutine执行完毕：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()

    fmt.Printf("Worker %d is starting\n", id)

    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Printf("Worker %d is done\n", id)
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    for i := 1; i <= 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker(i, &wg)
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("All workers are done")
}

在这个例子中，main()函数启动了5个goroutine，并通过调用wg.Add(1)来告诉WaitGroup有多少个goroutine需要等待。每个goroutine执行完毕时，调用wg.Done()告诉WaitGroup已经完成一个goroutine。最后，Wait()方法会一直等待全部goroutine执行完毕才会返回。

下面的例子演示了如何使用sync.WaitGroup和channel来并行计算斐波那契数列：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func fib(n int, c chan int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()

    if n < 2 {
        c <- n
        return
    }

    var wg2 sync.WaitGroup
    wg2.Add(2)

    go fib(n-1, c, &wg2)
    go fib(n-2, c, &wg2)

    wg2.Wait()

    a := <-c
    b := <-c

    c <- a + b
}

func main() {
    c := make(chan int)
    var wg sync.WaitGroup

    wg.Add(1)
    go fib(10, c, &wg)

    wg.Wait()
    fmt.Println(<-c)
}

在这个例子中，每一个fib函数用来计算斐波那契序列。fib函数首先判断是否满足递归终止条件，如果满足，则将n的值放入通道c中。否则，会启动两个goroutine，分别计算n-1和n-2的斐波那契序列，并使用sync.WaitGroup来等待它们完成。当两个goroutine完成计算并将结果放入通道中后，将这两个数相加并将结果放入通道中。在main函数中，我们启动了一个计算斐波那契序列的goroutine，并通过Wait()方法等待计算完成，然后从通道中读出结果并打印。

以上这两个例子分别展示了如何使用sync.WaitGroup来简化并发和并行编程，省略了复杂的同步原语和锁机制。