本文旨在幫助開(kāi)發(fā)者理解 Golang 并發(fā)編程中常見(jiàn)的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，特別是由于閉包捕獲外部循環(huán)變量而導(dǎo)致的問(wèn)題。通過(guò)分析一個(gè)典型的錯(cuò)誤示例，我們將深入探討問(wèn)題的原因，并提供有效的解決方案，確保并發(fā)程序的正確性和可預(yù)測(cè)性。

在 Golang 的并發(fā)編程中，使用 goroutine 可以輕松實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行，但同時(shí)也引入了數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)場(chǎng)景發(fā)生在循環(huán)中創(chuàng)建 goroutine，并且這些 goroutine 嘗試訪問(wèn)循環(huán)變量時(shí)。讓我們通過(guò)一個(gè)例子來(lái)理解這個(gè)問(wèn)題：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(5)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go func() {
            fmt.Println(i)
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()
}

這段代碼的預(yù)期行為是打印 0, 1, 2, 3, 4（順序不一定），但實(shí)際運(yùn)行結(jié)果往往是打印多個(gè) 5。 為什么會(huì)這樣呢？

問(wèn)題根源：閉包捕獲

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關(guān)鍵在于 goroutine 內(nèi)部的匿名函數(shù)（也稱為閉包）捕獲了外部循環(huán)變量 i。 goroutine 啟動(dòng)時(shí)，并沒(méi)有立即執(zhí)行 fmt.Println(i)，而是將這個(gè)操作放入了等待執(zhí)行的隊(duì)列。 當(dāng)循環(huán)結(jié)束后，i 的值已經(jīng)變?yōu)?5。 此時(shí)，所有 goroutine 在執(zhí)行 fmt.Println(i) 時(shí)，訪問(wèn)的都是同一個(gè) i 變量，其值為 5，因此輸出了 5, 5, 5, 5, 5。

解決方案：顯式傳遞參數(shù)

要解決這個(gè)問(wèn)題，我們需要確保每個(gè) goroutine 訪問(wèn)的是循環(huán)變量 i 在創(chuàng)建時(shí)的值。 最有效的辦法是將 i 作為參數(shù)傳遞給 goroutine 啟動(dòng)的匿名函數(shù)：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(5)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go func(i int) {
            fmt.Println(i)
            wg.Done()
        }(i)
    }
    wg.Wait()
}

在這個(gè)修改后的版本中，我們將 i 作為參數(shù)傳遞給匿名函數(shù) func(i int)。 這樣，每個(gè) goroutine 都會(huì)接收到 i 的一個(gè)副本，而不是共享同一個(gè)變量。 因此，每個(gè) goroutine 都會(huì)打印出其創(chuàng)建時(shí)的 i 值，從而得到預(yù)期的結(jié)果。

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運(yùn)行結(jié)果

修改后的代碼運(yùn)行結(jié)果如下（順序可能不同）：

0
1
2
3
4

總結(jié)與注意事項(xiàng)

在 Golang 并發(fā)編程中，需要特別注意閉包對(duì)外部變量的捕獲。 如果 goroutine 內(nèi)部需要訪問(wèn)循環(huán)變量，務(wù)必將其作為參數(shù)傳遞給 goroutine 啟動(dòng)的匿名函數(shù)，以避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和非預(yù)期的結(jié)果。 這種顯式傳遞參數(shù)的方式，可以確保每個(gè) goroutine 訪問(wèn)的是變量在創(chuàng)建時(shí)的值，從而保證程序的正確性和可預(yù)測(cè)性。

此外，還可以使用 := 在循環(huán)體內(nèi)創(chuàng)建新的變量來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，但這本質(zhì)上也是創(chuàng)建了新的變量副本，與顯式傳遞參數(shù)的原理相同。 顯式傳遞參數(shù)的方式更加直觀和易于理解，因此建議優(yōu)先使用。

理解閉包捕獲的機(jī)制，并掌握正確的并發(fā)編程技巧，是編寫(xiě)健壯、可靠的 Golang 并發(fā)程序的關(guān)鍵。

以上就是解決 Golang 并發(fā)編程中的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)：理解閉包捕獲的詳細(xì)內(nèi)容，更多請(qǐng)關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章！