使用golangwaitgroup實現並發任務

一、什麼是golangwaitgroup

golangwaitgroup是Go語言中的一個並發原語，它能夠有效地控制執行goroutine的順序。它類似於一個計數器，可以在啟動一組goroutine之前，將計數器設置為指定的值，然後將計數器逐個減1，直到計數器值為0，它會等待所有並發任務完成之後再進行下一步的操作。

為了使用golangwaitgroup，我們需要先導入「sync」包，然後實例化一個wait group，通過wait group的方法（Add、Done、Wait）來控制並發任務的執行順序。

二、如何使用golangwaitgroup編寫並發任務

下面是一個簡單的例子，演示如何使用golangwaitgroup實現幾個並發任務：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)
    // 模擬耗時操作
    for i := 0; i < 100000000; i++ {

    }
    fmt.Printf("Worker %d 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 done!")
}

在這個例子中，我們定義了一個worker函數來代表具體的並發任務，worker函數接受一個id值和一個wait group作為參數，打印一些信息然後模擬一個耗時的操作。

在main函數中，我們實例化了一個wait group，然後啟動了5個goroutine，每一個goroutine都調用worker函數，當一個goroutine結束時，調用wait group的Done()方法來減少計數器的值。

調用wait group的Wait()方法會阻塞當前goroutine之後的代碼，直到所有的goroutine都完成並且計數器的值變為0。

三、如何解決golangwaitgroup的常見問題

使用golangwaitgroup如果沒有正確處理可能會導致幾個常見的問題，下面是一些通用的方法來解決這些問題。

並發調用時，如何避免重複調用

在並發調用時，我們需要確保多個goroutine不會同時調用同一個函數，否則可能會導致不可預期的結果。一個常見的解決方法就是通過channel來控制goroutine的並發數量，代碼如下：

package main

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

func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for j := range jobs {
        fmt.Printf("worker %d starting job %d\n", id, j)
        // 模擬耗時操作
        for i := 0; i < 100000000; i++ {

        }
        fmt.Printf("worker %d finished job %d\n", id, j)
        results <- j * 2
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    numJobs := 10
    jobs := make(chan int, numJobs)
    results := make(chan int, numJobs)

    for w := 1; w <= 3; w++ {
        wg.Add(1)
        go worker(w, jobs, results, &wg)
    }

    for j := 1; j <= numJobs; j++ {
        jobs <- j
    }
    close(jobs)

    wg.Wait()
    close(results)

    for r := range results {
        fmt.Println(r)
    }
}

在這個例子中，我們創建了兩個channel，一個用於存放任務，另一個用於存放結果。每一個goroutine都從jobs channel中讀取任務，然後執行任務。如果jobs channel被關閉，那麼goroutine就會退出。

使用channel來控制goroutine的並發數量也可以避免在調用Wait()方法時出現死鎖的情況，因為我們已經在指定的goroutine數量處理完後關閉了jobs channel。

當任務出現錯誤時，如何正確定義wait group的計數

在工作過程中，有可能某些任務不會完成，比如說因為網絡問題而出現連接失敗等。在這種情況下，如果直接調用Done()方法，會導致計數器的值錯誤地遞減，從而導致程序無法正確退出。

一個常見的解決方法就是在defer語句中捕獲錯誤，然後在錯誤處理代碼中將計數器的值增加回來，以保證計數器在出現錯誤後仍能夠正確處理。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func worker(id int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer func() {
        if err := recover(); err != nil {
            fmt.Println("Worker failed:", err)
            wg.Add(1)
        }
        wg.Done()
    }()
    fmt.Printf("Worker %d starting\n", id)
    // 模擬出現錯誤的情況
    if id == 3 {
        panic("worker failed")
    }
    fmt.Printf("Worker %d 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 done!")
}

在這個例子中，我們在worker函數中模擬了一個出現錯誤的情況，當第三個goroutine執行的時候，會拋出一個panic異常，然後被main函數的defer語句捕獲。

在defer語句中，我們首先檢查是否有錯誤發生，如果有的話，就打印出來，然後調用wait group的Add()方法將計數器的值增加1。

在實際的工作中，我們也可以通過其他的方式來處理錯誤，比如說使用日誌來記錄錯誤信息，然後再根據錯誤之前的狀態來恢復重試。