Go编程技巧--Goroutine的优雅控制

原文：Go编程技巧--Goroutine的优雅控制

Goroutine是Go语言最重要的机制，Goroutine将复杂的需要异步的IO调用抽象成同步调用，符合人类正常的顺序思维，极大的简化了IO编程的难度。如同线程一样，对Goroutine既要掌握基本的用法，更要很好的控制Goroutine的退出机制。本文介绍一种Goroutine的退出思路。

通常Goroutine会因为两种情况阻塞：

1. IO操作，比如对Socket的Read。

2. channel操作。对一个chan的读写都有可能阻塞Goroutine。

对于情况1，只需要关闭对应的描述符，阻塞的Goroutine自然会被唤醒。

重点讨论情况2。并发编程，Goroutine提供一种channel机制，channel类似管道，写入者向里面写入数据，读取者从中读取数据。如果channel里面没有数据，读取者将阻塞，直到有数据；如果channel里面数据满了，写入者将因为无法继续写入数据而阻塞。

如果在整个应用程序的生命周期里，writer和reader都表现为一个Goroutine，始终都在工作，那么如何在应用程序结束前，通知它们终止呢？在Go中，并不推荐像abort线程那样，强行的终止Goroutine。因此，抽象的说，必然需要保留一个入口，能够跟writer或reader通信，以告知它们终止。

我们先看reader。我们首先可以想到，利用close函数关闭正在读取的channel，从而可以唤醒reader，并退出。但是考虑到close并不能很好的处理writer（因为writer试图写入一个已经close的channel，将引发异常）。因此，我们需要设计一个额外的只读channel用于通知：

type routineSignal struct {
    done <-chan struct{}
}

routineSignal的实例，应当通过外部生成并传递给reader，例如：

func (r *reader)init(s *routineSignal) {
    r.signal = s
}

在reader的循环中，就可以这么写：

func (r *reader)loop() {
    for {
        select {
        case <-r.signal.done:
            return
        case <-r.queue:
            ....
        }
    }
}

当需要终止Goroutine的时候只需要关闭这个额外的channel：

close(signal.done)

看起来很完备了，这可以处理大部分的情况了。这样做有个弊端，尽管，我们可以期望close唤醒Goroutine进而退出，但是并不能知道Goroutine什么时候完成退出，因为Goroutine可能在退出前还有一些善后工作，这个时候我们需要sync.WaitGroup。改造一下routineSignal：

type routineSignal struct {
    done chan struct{}
    wg   sync.WaitGroup
}

增加一个sync.WaitGroup的实例，在Goroutine开始工作时，对wg加1，在Goroutine退出前，对wg减1：

func (r *reader)loop() {
    r.signal.wg.Add(1)
    defer r.signal.wg.Done()
    for {
        select {
        case <-r.signal.done:
            return
        case <-r.queue:
            ....
        }
    }
}

外部，只需要等待WaitGroup返回即可：

close(signal.done)
signal.wg.Wait()

只要Wait()返回就能断定Goroutine结束了。

推导一下，不难发现，对于writer也可以采用这种方法。于是，总结一下，我们创建了一个叫routineSignal的结构，结构里面包含一个chan用来通知Goroutine结束，包含一个WaitGroup用于Goroutine通知外部完成善后。这样，通过这个结构的实例优雅的终止Goroutine，而且还可以确保Goroutine终止成功。