并发控制

🌰 示例：限制最多 3 个 goroutine 同时工作

在 Go 中，limiter chan struct{} 这样的定义是一种常见的并发控制模式，用于限制同时运行的 goroutine 数量（即“并发限流”或“信号量”机制）。下面我们详细解释它的含义和用途。 ✅ 输出特点：

• 任意时刻最多只有 3 个 worker 在运行。
• 第 4 个 goroutine 会阻塞在 limiter <- struct{}{}，直到前面某个 worker 执行 <-limiter 释放位置。

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🔍 1. chan struct{} 是什么？

• struct{} 是 Go 中的 空结构体，占用 0 字节内存。
• chan struct{} 是一个 只用于传递信号、不传递数据 的通道。
• 向 chan struct{} 发送或接收一个值（如 struct{}{}）只是表示“事件发生”，不携带实际数据。

✅ 优点：轻量、高效，适合做“信号通知”或“占位符”。

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limiter chan struct{} 的典型用途：控制最大并发数

代码示例

package main

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

func main() {
	const maxWorkers = 3
	limiter := make(chan struct{}, maxWorkers) // 缓冲通道，容量为3

	var wg sync.WaitGroup

	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(id int) {
			defer wg.Done()

			// 获取“许可”：向 limiter 发送一个空结构体
			limiter <- struct{}{}
			fmt.Printf("Worker %d started\n", id)

			// 模拟工作
			time.Sleep(2 * time.Second)

			fmt.Printf("Worker %d done\n", id)
			// 释放“许可”：从 limiter 接收（或者直接 <-limiter）
			<-limiter
		}(i)
	}

	wg.Wait()
	fmt.Println("All done!")
}

结果

Worker 9 started
Worker 0 started
Worker 4 started
Worker 0 done
Worker 5 started
Worker 4 done
Worker 6 started
Worker 9 done
Worker 7 started
Worker 5 done
Worker 8 started
Worker 7 done
Worker 2 started
Worker 6 done
Worker 1 started
Worker 8 done
Worker 3 started
Worker 1 done
Worker 2 done
Worker 3 done
All done!

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📌 关键原理

• limiter 是一个带缓冲的通道，缓冲区大小 = 最大并发数。
• 发送操作 limiter <- struct{}{}：相当于“申请一个资源槽位”，如果缓冲区满（已达上限），则阻塞等待。
• 接收操作 <-limiter：相当于“释放一个槽位”，让其他 goroutine 可以进入。

这本质上是一个 计数信号量（Counting Semaphore） 的实现。

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✅ 为什么用 struct{} 而不用 bool 或 int？

类型	内存占用	说明
chan bool	每个元素 1 字节	可用，但浪费
chan int	每个元素 8 字节（64位）	更浪费
chan struct{}	0 字节	✅ 最轻量，语义清晰（仅用于同步）

Go 社区约定俗成用 struct{} 表示“无数据信号”。

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✅ 总结

代码	含义
limiter chan struct{}	一个用于并发控制的信号通道
make(chan struct{}, N)	创建容量为 N 的缓冲通道，代表最多 N 个并发
limiter <- struct{}{}	申请一个并发槽位（若满则阻塞）
<-limiter	释放一个槽位

这是一种 简洁、高效、地道的 Go 并发控制模式，广泛应用于生产代码中。

如果你需要更高级的限流（如速率限制），可以结合 time.Ticker 或使用 golang.org/x/time/rate 包。