本篇内容主要讲解“Go语言中Goroutine退出机制如何使用”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“Go语言中Goroutine退出机制如何使用”吧!
goroutine的调度是由 Golang 运行时进行管理的。同一个程序中的所有 goroutine 共享同一个地址空间。goroutine设计的退出机制是由goroutine自己退出，不能在外部强制结束一个正在执行的goroutine(只有一种情况正在运行的goroutine会因为其他goroutine的结束被终止，就是main函数退出或程序停止执行)。下面我先介绍下几种退出方式：
kill进程/进程crash
当进程被强制退出，所有它占有的资源都会还给操作系统，而goroutine作为进程内的线程，资源被收回了，那么还未结束的goroutine也会直接退出
main函数结束
同理，当主函数结束，goroutine的资源也会被收回，直接退出。具体可参考下下面的demo，其中go routine里需要print出来的语句是永远也不会出现的。
package main import ( "fmt" "time" ) func routineTest() { time.Sleep(time.Second) fmt.Println("I'm alive") } func main(){ fmt.Println("start test") go routineTest() fmt.Println("end test") }Go实现了两种并发形式。第一种是大家普遍认知的：多线程共享内存。其实就是Java或者C++等语言中的多线程开发。另外一种是Go语言特有的，也是Go语言推荐的：CSP（communicating sequential processes）并发模型。CSP并发模型是在1970年左右提出的概念，属于比较新的概念，不同于传统的多线程通过共享内存来通信，CSP讲究的是“以通信的方式来共享内存”。
其核心思想为：
DO NOT COMMUNICATE BY SHARING MEMORY; INSTEAD, SHARE MEMORY BY COMMUNICATING.
“不要以共享内存的方式来通信，相反，要通过通信来共享内存。”
普通的线程并发模型，就是像Java、C++、或者Python，他们线程间通信都是通过共享内存的方式来进行的。非常典型的方式就是，在访问共享数据（例如数组、Map、或者某个结构体或对象）的时候，通过锁来访问，因此，在很多时候，衍生出一种方便操作的数据结构，叫做“线程安全的数据结构”。例如Java提供的包”java.util.concurrent”中的数据结构。Go中也实现了传统的线程并发模型。
Go的CSP并发模型，就是通过goroutine和channel来实现的。
因为不是本文重点，在此对channel不做过多介绍，只需要了解channel是goroutine之间的通信机制。 通俗的讲，就是各个goroutine之间通信的”管道“，有点类似于Linux中的管道。channel是go最推荐的goroutine间的通信方式，同时通过channel来通知goroutine退出也是最主要的goroutine退出方式。goroutine虽然不能强制结束另外一个goroutine，但是它可以通过channel通知另外一个goroutine你的表演该结束了。
package main import ( "fmt" "time" ) func cancelByChannel(quit <-chan time.Time) { for { select { case <-quit: fmt.Println("cancel goroutine by channel!") return default: fmt.Println("I'm alive") time.Sleep(1 * time.Second) } } } func main() { quit := time.After(time.Second * 10) go cancelByChannel(quit) time.Sleep(15*time.Second) fmt.Println("I'm done") }在上面的例子中，我们用时间定义了一个channel，当10秒后，会给到goroutine一个退出信号，然后go routine就会退出。这样我们就实现了在其他线程中通知另一个线程退出的功能。
通过channel通知goroutine退出还有一个更好的方法就是使用context。没错，就是我们在日常开发中接口通用的第一个参数context。它本质还是接收一个channel数据，只是是通过ctx.Done()获取。将上面的示例稍作修改即可。
package main import ( "context" "fmt" "time" ) func cancelByContext(ctx context.Context) { for { select { case <- ctx.Done(): fmt.Println("cancel goroutine by context!") return default: fmt.Println("I'm alive") time.Sleep(1 * time.Second) } } } func main() { ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background()) go cancelByContext(ctx) time.Sleep(10*time.Second) cancel() time.Sleep(5*time.Second) }上面的case中，通过context自带的WithCancel方法将cancel函数传递出来，然后手动调用cancel()函数给goroutine传递了ctx.Done()信号。context也提供了context.WithTimeout()和context.WithDeadline()方法来更方便的传递特定情况下的Done信号。
package main import ( "context" "fmt" "time" ) func cancelByContext(ctx context.Context) { for { select { case <- ctx.Done(): fmt.Println("cancel goroutine by context!") return default: fmt.Println("I'm alive") time.Sleep(1 * time.Second) } } } func main() { ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second*10) go cancelByContext(ctx) time.Sleep(15*time.Second) }上述case中使用了context.WithTimeout()来设置10秒后自动退出，使用context.WithDeadline()的功能基本一样。区别是context.WithDeadline()可以指定一个固定的时间点，当然也可以使用time.Now().Add(time.Second*10)的方式来实现同context.WithTimeout()相同的功能。具体示例如下：
package main import ( "context" "fmt" "time" ) func cancelByContext(ctx context.Context) { for { select { case <- ctx.Done(): fmt.Println("cancel goroutine by context!") return default: fmt.Println("I'm alive") time.Sleep(1 * time.Second) } } } func main() { ctx, _ := context.WithDeadline(context.Background(), time.Now().Add(time.Second*10)) go cancelByContext(ctx) time.Sleep(15*time.Second) }注：这里需要注意的一点是上方两个case中为了方便读者理解，我将context传回的cancel()函数抛弃掉了，实际使用中通常会加上defer cancel()来保证goroutine被杀死。
附：Context 使用原则和技巧
不要把Context放在结构体中，要以参数的方式传递，parent Context一般为Background
应该要把Context作为第一个参数传递给入口请求和出口请求链路上的每一个函数，放在第一位，变量名建议都统一，如ctx。
给一个函数方法传递Context的时候，不要传递nil，否则在tarce追踪的时候，就会断了连接
Context的Value相关方法应该传递必须的数据，不要什么数据都使用这个传递
Context是线程安全的，可以放心的在多个goroutine中传递
可以把一个 Context 对象传递给任意个数的 gorotuine，对它执行 取消 操作时，所有 goroutine 都会接收到取消信号。
这是一种不推荐使用的方法！！！在此给出只是提出这种操作的可能性。实际场景中尤其是生产环境请慎用！！
package main import ( "context" "fmt" "time" ) func cancelByPanic(ctx context.Context) { defer func() { if err := recover(); err != nil { fmt.Println("cancel goroutine by panic!") } }() for i:=0 ; i< 5 ;i++{ fmt.Println("hello cancelByPanic") time.Sleep(1 * time.Second) } panic("panic") } func main() { ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Second*10) defer cancel() go cancelByPanic(ctx) time.Sleep(5*time.Second) }这里我们通过在defer函数中使用recover来捕获panic error并从panic中拿回控制权，确保程序不会再panic展开到goroutine调用栈顶部后崩溃。
这是goroutine最常见的退出方式。我们通常都会等待goroutine执行完指定的任务之后自己退出。所以此处就不给示例了。
了解到goroutine的退出方式后，我们已经可以解决一类问题。那就是当你需要手动控制某个goroutine结束的时候应该怎么办。但是在实际生产中关于goroutine还有一类问题需要解决，那就是当你的主进程结束时，应该如何等待goroutine全部执行完毕后再使主进程退出。
阻止程序退出的方法一种有两种：
package main import ( "fmt" ) func main() { arr := [3]string{"a", "b", "c"} for _, v := range arr { go func(s string) { fmt.Println(s) }(v) } fmt.Println("End") }以上方的case为例，可见我们在什么都不加的时候，不会等待go func执行完主程序就会退出。因此下面给出使用WaitGroup的方法。
package main import ( "fmt" "sync" ) func main() { var wg sync.WaitGroup // 定义 WaitGroup arr := [3]string{"a", "b", "c"} for _, v := range arr { wg.Add(1) // 增加一个 wait 任务 go func(s string) { defer wg.Done() // 函数结束时，通知此 wait 任务已经完成 fmt.Println(s) }(v) } // 等待所有任务完成 wg.Wait() }WaitGroup可以理解为一个goroutine管理者。他需要知道有多少个goroutine在给他干活，并且在干完的时候需要通知他干完了，否则他就会一直等，直到所有的小弟的活都干完为止。我们加上WaitGroup之后,程序会进行等待，直到它收到足够数量的Done()信号为止。
WaitGroup可被调用的方法只有三个：Add() 、Done()、Wait()。通过这三个方法即可实现上述的功能，下面我们把源码贴出。
func (wg *WaitGroup) Add(delta int) { statep := wg.state() state := atomic.AddUint64(statep, uint64(delta)<<32) v := int32(state >> 32) // 计数器 w := uint32(state) // 等待者个数。这里用uint32,会直接截断了高位32位，留下低32位 if v < 0 { // Done的执行次数超出Add的数量 panic("sync: negative WaitGroup counter") } if w != 0 && delta > 0 && v == int32(delta) { // 最开始时，Wait不能在Add之前被执行 panic("sync: WaitGroup misuse: Add called concurrently with Wait") } if v > 0 || w == 0 { // 计数器不为零，还有没Done的。return // 没有等待者。return return } // 所有goroutine都完成任务了，但有goroutine执行了Wait后被阻塞，需要唤醒它 if *statep != state { // 已经到了唤醒阶段了，就不能同时并发Add了 panic("sync: WaitGroup misuse: Add called concurrently with Wait") } // 清零之后，就可以继续Add和Done了 *statep = 0 for ; w != 0; w-- { // 唤醒 runtime_Semrelease(&wg.sema, false) } } func (wg *WaitGroup) Done() { wg.Add(-1) } func (wg *WaitGroup) Wait() { statep := wg.state() for { state := atomic.LoadUint64(statep) v := int32(state >> 32) // 计数器 w := uint32(state) // 等待者个数 if v == 0 { // 如果声明变量后，直接执行Wait也不会有问题 // 下面CAS操作失败，重试，但刚好发现计数器变成零了，安全退出 return } if atomic.CompareAndSwapUint64(statep, state, state+1) { if race.Enabled && w == 0 { race.Write(unsafe.Pointer(&wg.sema)) } // 挂起当前的g runtime_Semacquire(&wg.sema) // 被唤醒后，计数器不应该大于0 // 大于0意味着Add的数量被Done完后，又开始了新一波Add if *statep != 0 { panic("sync: WaitGroup is reused before previous Wait has returned") } return } } }通过看源码，我们可以知道，有些使用细节是需要注意的：
1.wg.Done()函数实际上实现的是wg.Add(-1)，因此直接使用wg.Add(-1)是会造成同样的结果的。在实际使用中要注意避免误操作，使得监听的goroutine数量出现误差。
2.wg.Add()函数可以一次性加n。但是实际使用时通常都设为1。但是wg本身的counter不能设为负数。假设你在没有Add到10以前，一次性wg.Add(-10)，会出现panic !
package main import ( "fmt" "sync" ) func main() { var wg sync.WaitGroup // 定义 WaitGroup arr := [3]string{"a", "b", "c"} for _, v := range arr { wg.Add(1) // 增加一个 wait 任务 go func(s string) { defer wg.Done() // 函数结束时，通知此 wait 任务已经完成 fmt.Println(s) }(v) } wg.Add(-10) // 等待所有任务完成 wg.Wait() } panic: sync: negative WaitGroup counter3.如果你的程序写的有问题，出现了始终等待的waitgroup会造成死锁。
package main import ( "fmt" "sync" ) func main() { var wg sync.WaitGroup // 定义 WaitGroup arr := [3]string{"a", "b", "c"} for _, v := range arr { wg.Add(1) // 增加一个 wait 任务 go func(s string) { defer wg.Done() // 函数结束时，通知此 wait 任务已经完成 fmt.Println(s) }(v) } wg.Add(1) // 等待所有任务完成 wg.Wait() } fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!第二种方法即是通过channel。具体写法如下：
package main import "fmt" func main() { arr := [3]string{"a", "b", "c"} ch := make(chan struct{}, len(arr)) for _, v := range arr { go func(s string) { fmt.Println(s) ch <- struct{}{} }(v) } for i := 0; i < len(arr); i ++ { <-ch } }需要注意的是，channel同样会导致死锁。如下方示例:
package main import "fmt" func main() { arr := [3]string{"a", "b", "c"} ch := make(chan struct{}, len(arr)) for _, v := range arr { go func(s string) { fmt.Println(s) ch <- struct{}{} }(v) } for i := 0; i < len(arr); i++ { <-ch } <-ch } fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!利用go routine的这一特性，我们可以将waitGroup等方式封装起来，保证go routine在主进程结束时会继续执行完。封装demo:
package main import ( "fmt" "sync" ) type WaitGroupWrapper struct { sync.WaitGroup } func (wg *WaitGroupWrapper) Wrap(f func(args ...interface{}), args ...interface{}) { wg.Add(1) go func() { f(args...) wg.Done() }() } func printArray(args ...interface{}){ fmt.Println(args) } func main() { var w WaitGroupWrapper // 定义 WaitGroup arr := [3]string{"a", "b", "c"} for _, v := range arr { w.Wrap(printArray,v) } w.Wait() }还可以加上更高端一点的功能，增加时间、事件双控制的wrapper。
package main import ( "fmt" "sync" "time" ) type WaitGroupWrapper struct { sync.WaitGroup } func (wg *WaitGroupWrapper) Wrap(f func(args ...interface{}), args ...interface{}) { wg.Add(1) go func() { f(args...) wg.Done() }() } func (w *WaitGroupWrapper) WaitWithTimeout(d time.Duration) bool { ch := make(chan struct{}) t := time.NewTimer(d) defer t.Stop() go func() { w.Wait() ch <- struct{}{} }() select { case <-ch: fmt.Println("job is done!") return true case <-t.C: fmt.Println("time is out!") return false } } func printArray(args ...interface{}){ time.Sleep(3*time.Second) //3秒后会触发time is out分支 //如果改为time.Sleep(time.Second)即会触发job is done分支 fmt.Println(args) } func main() { var w WaitGroupWrapper // 定义 WaitGroup arr := [3]string{"a", "b", "c"} for _, v := range arr { w.Wrap(printArray,v) } w.WaitWithTimeout(2*time.Second) }到此，相信大家对“Go语言中Goroutine退出机制如何使用”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是亿速云网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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