我們如何正確地重複使用多個 Go 通道以避免競爭條件和資料遺失？

多路復用通道

本文介紹了一個多路復用器函數，旨在將通道數組的輸出合併到單一通道中。然而，所提供的實作存在一些阻礙其功能的問題。

原始程式碼：

func Mux(channels []chan big.Int) chan big.Int {
    // Count down as each channel closes. When hits zero - close ch.
    n := len(channels)
    // The channel to output to.
    ch := make(chan big.Int, n)

    // Make one go per channel.
    for _, c := range channels {
        go func() {
            // Pump it.
            for x := range c {
                ch <- x
            }
            // It closed.
            n -= 1
            // Close output if all closed now.
            if n == 0 {
                close(ch)
            }
        }()
    }
    return ch
}

實作中的錯誤：

從多個Goroutine 關閉： n 變數在多個Goroutine 之間共享，並由每個Goroutine 更新當goroutine 偵測到通道關閉時。當多個 goroutine 嘗試同時存取和更新 n 時，這可能會導致競爭條件和意外行為。

不正確的通道捕獲：循環中創建的goroutine 每個捕獲相同的通道（最後一個）通道的元素），因為每次迭代時都會為c 分配通道的值，而不是傳給goroutine

已解決的問題：

為了解決這些問題，修改後的程式碼採用了更安全的技術：

使用WaitGroup ：sync.WaitGroup 用於追蹤goroutine 的完成情況。每個 Goroutine 在完成泵送資料後都會向 WaitGroup 發出訊號，主 Goroutine 會等待所有 Goroutine 完成後再關閉輸出通道。

正確的通道捕獲：每個 Goroutine 都會透過通道它應該在 lambda 函數中監聽，確保每個 goroutine 正確監控其分配的通道。

改進的輸出： 修改後的程式碼產生預期的輸出，其中所有通道以均勻分佈的方式貢獻於輸出通道。原始輸出中觀察到的順序饋送被消除。

其他注意事項：

• 在沒有並發控制機制的情況下，使用GOMAXPROCS != 1 可以加劇共享變數存取的問題，導致意外結果。
• WaitGroup 方法可確保僅當所有通道的所有資料都已處理完畢時，輸出通道才會關閉。如果沒有 WaitGroup，主 Goroutine 可能會過早關閉輸出通道，導致資料遺失。

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