Go语言通过goroutine和channel实现生产者消费者模型，生产者生成数据写入channel，消费者从channel读取处理，使用带缓冲channel和WaitGroup协调并发，确保线程安全与高效解耦。
在Go语言中，通过goroutine和channel可以非常方便地实现生产者消费者模型。这个模型常用于解耦数据生成和处理过程，适用于任务队列、消息处理等场景。
模型基本结构
生产者负责生成数据并发送到channel，消费者从channel接收数据并处理。channel作为协程间通信的桥梁，保证线程安全。
下面是一个完整的示例，包含一个生产者、两个消费者，使用带缓冲的channel来提高效率：
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代码实现：
package mainimport ( "fmt" "math/rand" "sync" "time" )
// 生产者函数 func producer(ch chan<- int, wg sync.WaitGroup) { defer wg.Done() for i := 0; i < 5; i++ { num := rand.Intn(100) ch <- num fmt.Printf("生产者: 生成数字 %d\n", num) time.Sleep(time.Millisecond 100) // 模拟耗时 } close(ch) // 生产完成，关闭channel }
// 消费者函数 func consumer(ch <-chan int, id int, wg sync.WaitGroup) { defer wg.Done() for num := range ch { // channel关闭后循环自动退出 fmt.Printf("消费者 %d: 处理数字 %d\n", id, num) time.Sleep(time.Millisecond 200) // 模拟处理时间 } }
func main() { // 创建带缓冲的channel，容量为3 ch := make(chan int, 3)
var wg sync.WaitGroup // 启动生产者 wg.Add(1) go producer(ch, &wg) // 启动两个消费者 for i := 1; i <= 2; i++ { wg.Add(1) go consumer(ch, i, &wg) } // 等待所有goroutine完成 wg.Wait() fmt.Println("所有任务完成")}
关键点说明
使用
sync.WaitGroup确保主程序等待所有goroutine执行完毕。生产者在完成任务后关闭channel，通知消费者数据已发送完毕。range循环会自动检测channel是否关闭，避免死锁。
- channel带缓冲可以减少goroutine阻塞，提升吞吐量
- 生产者关闭channel，消费者不应再向channel写入
- WaitGroup用于协调goroutine生命周期
运行效果
程序会输出类似以下内容：
生产者: 生成数字 42
消费者 1: 处理数字 42
生产者: 生成数字 73
消费者 2: 处理数字 73
...
基本上就这些。这个模型简单但实用，可以根据实际需求扩展为多个生产者或使用select处理多个channel。并发控制和通信由Go运行时自动管理，代码清晰易维护。
