for range和锁,终于悟了
训练营内部有位学员问:"goroutine和Channel我都搞懂了,但为啥有的例子要加锁,有的又不用?那个for range在Channel里到底是啥作用?" 这问题问到了点上,今天咱们就掰开揉碎聊聊。
先说说他卡在哪
概括下来就三个迷糊点:
- 会用sync.WaitGroup,但不清楚啥时候必须用,啥时候只是"保险起见"
- 知道有缓冲无缓冲Channel的区别,但看到for range跟Channel混用就懵,更闹不明白为啥求和还要加锁
- for range在切片和Channel里表现完全两样,这个语法糖到底甜在哪?
锁到底啥时候用?两个场景一看就懂
场景一:抢火车票——不加锁就等着超卖
想象就100张票,1000个人同时开抢。核心代码就这么几行:
ticketCount := 100 // 1000个goroutine同时跑: if ticketCount > 0 { ticketCount-- // 如果不加锁,这里会乱成一锅粥 }坑在哪:判断库存和减库存是两步,中间会被打断。A看到还剩1张,刚准备扣减,B也看到了那1张,结果两人都能买,票就变成-1张。锁的作用就是把这两步焊死,变成"原子操作,一次只能进一个goroutine。
场景二:并行求和——你以为没事,其实丢了数据
sum := 0 for _, num := range numbers { go func(n int) { sum += n // 这儿不加锁,结果准不准全凭运气 }(num) }坑在哪:这不是扣减固定资源,但sum += n本质上是三步:读sum → 做加法 → 写回sum。两个goroutine可能同时读到100,都加了5,最后写回105,但正确结果应该是110。这就是"数据竞争"——不是资源不够,是更新被覆盖了。
更地道的写法:用Channel干掉锁
Go的哲学是"别通过共享内存通信,用通信替代共享内存"。改造后的代码:
func sumWithChannel(numbers []int) int { ch := make(chan int) for _, num := range numbers { go func(n int) { ch <- n // 各自把结果扔进来,谁也别碰谁的 }(num) } sum := 0 for range numbers { // 收够len(numbers)次就完事 sum += <-ch } return sum }关键点:每个goroutine只操心自己的数字,主goroutine统一汇总。for range在这里不是遍历切片,而是反复从Channel里取值,直到收到指定次数。数据零竞争,代码还清爽。
锁的底线:这三类情况逃不掉
必须用锁的场景:
- 读写同一个变量:goroutine A在写,B要读或写,必须锁
- 检查再行动:像抢车票,得先判断条件再操作,两步不能拆
- 多步操作要打包:转账得"扣A的钱 + 加B的钱",要么全做要么全不做
可以不用锁的替代方案:
- 各算各的:用Channel传结果,别碰共享变量
- 数据分片:把数组切开,每个goroutine算一块,最后合并
- 只读不写:大家都只读,没人改,安全得很
完整代码对比:一眼看懂差异
package main import ( "fmt" "sync" ) func main() { numbers := []int{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10} // 方案一:锁 + WaitGroup(直观但笨重) var mu sync.Mutex sum1, wg := 0, sync.WaitGroup{} for _, n := range numbers { wg.Add(1) go func(x int) { defer wg.Done() mu.Lock() // 进去先上锁 sum1 += x mu.Unlock() // 出来记得开 }(n) } wg.Wait() fmt.Println("加锁求和:", sum1) // 55 // 方案二:Channel(推荐) ch := make(chan int, len(numbers)) for _, n := range numbers { go func(x int) { ch <- x // 只负责发,不用抢 }(n) } sum2 := 0 for i := 0; i < len(numbers); i++ { sum2 += <-ch // 主线程统收 } close(ch) // 好习惯,用完关通道 fmt.Println("Channel求和:", sum2) // 55 }for range的两种面孔:
for _, v := range numbers:遍历切片,v是元素值for v := range ch:从通道一直读,直到通道关闭且已读空
总结:一个自问就够了
写并发代码时,心里默念: "如果两个goroutine同时跑这行代码,会掐架吗?"
- 会?上锁或改用Channel
- 不会?大胆写
记住Go的黄金法则:Share memory by communicating, don't communicate by sharing memory. 优先用Channel把数据流理清楚,实在理不清再考虑锁。这样写出来的代码,不仅安全,还自带Go的味。
