Какие механизмы для взаимодействия и синхронизации горутин существуют в Go?

Основная философия Go в этом вопросе выражена в пословице: "Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating." (Не общайтесь, разделяя память; вместо этого, разделяйте память, общаясь.)

Для реализации этого и других подходов существуют следующие механизмы:

1. Каналы (chan)

Это идиоматичный и предпочтительный способ для коммуникации и синхронизации горутин в Go. Каналы позволяют безопасно передавать данные между горутинами.

• Небуферизованные каналы: ch := make(chan int). Отправка блокируется, пока другая горутина не будет готова принять данные, и наоборот. Это обеспечивает точку синхронизации.
• Буферизованные каналы: ch := make(chan int, 10). Отправка блокируется только когда буфер полон. Прием блокируется, когда буфер пуст.

// Пример: передача данных через канал
ch := make(chan string)

go func() {
    ch <- "Сообщение из горутины"
}()

msg := <-ch // Ожидаем и получаем данные из канала
fmt.Println(msg)

2. Примитивы синхронизации из пакета sync

Этот подход соответствует традиционной модели "общения через разделяемую память".

• sync.Mutex и sync.RWMutex: Мьютексы для защиты критических секций кода и предотвращения гонок данных при доступе к общим ресурсам. RWMutex позволяет множественные чтения, но эксклюзивную запись.
• sync.WaitGroup: Используется для ожидания завершения работы группы горутин. Основные методы: Add() для увеличения счетчика горутин, Done() для уменьшения счетчика (вызывается в конце горутины) и Wait() для блокировки до тех пор, пока счетчик не станет равен нулю.
• sync.Once: Гарантирует, что определенный участок кода выполнится только один раз.
• sync.Cond: Условная переменная, позволяющая горутинам ожидать наступления определенного события.

3. Контекст (context.Context)

Пакет context используется для управления жизненным циклом горутин: передачи сигналов отмены, таймаутов и значений по дереву вызовов.

Итог: Каналы являются предпочтительным способом для передачи владения данными между горутинами, в то время как мьютексы используются для защиты общего состояния от одновременного доступа.