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使用Golang Cond实现条件变量_复杂的协程通知机制

P粉602998670

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发布时间:2026-02-17 08:24:09

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来源于php中文网

原创

sync.cond本质是条件等待协调器,不保护数据也不替代互斥锁,需与同一把锁配合使用,wait必须置于for循环中以防虚假唤醒或条件变更,signal唤醒一个、broadcast唤醒全部等待goroutine。

使用golang cond实现条件变量_复杂的协程通知机制

Cond 本质是啥:不是锁,是“喊一嗓子”的协调器

sync.Cond 不保护数据,也不替代 sync.Mutexsync.RWMutex。它只是让一堆 goroutine 在某个条件成立时被唤醒——但“条件是否真成立”,得你自己用锁+判断来保证。常见错误是只调 c.Wait() 却没在循环里检查条件,结果错过信号或虚假唤醒。

  • 必须搭配互斥锁使用:创建 sync.Cond 时传入的 <em>sync.Mutex</em>sync.RWMutex,必须和保护共享变量的锁是同一个实例
  • Wait() 会自动释放锁,并在被唤醒后重新获取锁——所以调用前必须已持有该锁
  • Signal()Broadcast() 不需要持锁,但通常应在修改完条件后、且仍持有锁时调用,避免竞态

比如等一个切片非空:

mu.Lock()
defer mu.Unlock()
for len(items) == 0 {
    c.Wait() // 自动释放 mu,唤醒后重新 lock
}
// 此时 items 非空,且 mu 已 lock

Wait 必须放在 for 循环里:别信“只醒一次”

Go 的 Wait() 可能被系统虚假唤醒(spurious wakeup),也可能在 Signal() 后、goroutine 尚未真正调度前,条件又被其他协程改回不满足状态。直接用 if 判断会出错。

  • 错误写法:if len(data) == 0 { c.Wait() } → 一醒就执行,不管条件还成不成立
  • 正确写法:永远用 for len(data) == 0 { c.Wait() }
  • 条件判断语句必须和 Wait() 在同一把锁保护下,否则读到的是脏数据

这不是风格问题,是并发安全的硬性要求。

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Signal vs Broadcast:唤醒谁,得看场景

Signal() 最多唤醒一个等待的 goroutine;Broadcast() 唤醒全部。选哪个,取决于你的业务语义。

  • 生产者-消费者模型中单个任务就绪:用 Signal() 更高效,避免惊群
  • 条件变更影响所有等待者(如“全局停止信号”“配置重载完成”):必须用 Broadcast()
  • 注意:Signal() 不保证唤醒“最先等的那个”,调度顺序由 runtime 决定,不可依赖
  • 如果用 Signal() 但当前没 goroutine 在等,这个信号就丢了——不会排队,也不会累积

没有“唤醒指定 goroutine”的能力,Cond 不支持选择性通知。

Cond 的生命周期管理:别在锁外创建或销毁

sync.Cond 不是线程安全的可复制对象,它的 L 字段(指向锁)在创建后不能变。常见坑是:

  • 在 goroutine 中临时 new 一个 sync.Cond 并传入局部锁 → 锁作用域结束,Cond 就失效
  • 复用 sync.Cond{L: &mu} 字面量初始化(Go 1.22+ 允许),但若 &mu 是栈变量地址,可能逃逸失败或悬垂
  • 用完不关心回收,但 Cond 本身无 Close 方法;只要底层锁还活着,Cond 就能用

稳妥做法:把 *sync.Cond 和它绑定的 *sync.Mutex 一起定义为结构体字段,生命周期对齐。

Cond 的难点不在 API,而在你得自己画清楚“谁改条件、谁等条件、谁发信号、锁在哪一层”。漏掉任意一环,就会卡死或跳过通知。

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