Go语言for循环线程安全问题

什么是线程安全问题？

线程安全问题是指在多线程环境下，共享的数据或资源可能被多个线程同时访问或修改，导致数据不一致或程序出错的问题。线程安全问题通常发生在以下情况：

• 共享的数据或资源没有加锁或同步机制，导致多个线程可以同时对其进行读写操作。

• 共享的数据或资源有加锁或同步机制，但是锁的粒度太大或太小，导致性能下降或死锁。

• 共享的数据或资源有加锁或同步机制，但是锁的使用不正确，导致逻辑错误或资源泄露。

遇到的问题

今天使用Go做一个多线程的业务。处理逻辑大致是使用for循环迭代取切片中的某个数据，然后使用多线程并发处理数据。

例如：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func() {
			fmt.Println(i)
			wg.Done()
		}()
	}
	wg.Wait()
}

这段代码的目的是打印出0到9这10个数字，每个数字由一个goroutine打印。然而，运行这段代码，你可能会发现输出的结果并不是你期望的，例如：

10
10
10
10
10
10
10
10
10
10

或者

1
2
3
4
5
6
7
8
9
9

或者其他的组合。这是为什么呢？原因是这段代码存在一个线程安全问题，即变量i是一个共享的数据，它被多个goroutine同时访问和修改，而没有任何的锁或同步机制。这就导致了一个竞态条件，即goroutine打印i的值的时候，i的值可能已经被其他的goroutine改变了。

如何解决Go语言中的线程安全问题？

有多种方法可以解决Go语言中的线程安全问题，其中一种简单而有效的方法是通过复制一个变量副本，使得每个goroutine都有自己的局部变量，而不是共享同一个变量。例如，我们可以修改上面的代码如下：

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(i int) { // 复制一个变量副本
			fmt.Println(i)
			wg.Done()
		}(i) // 传递变量副本
	}
	wg.Wait()
}

这段代码的输出就是我们期望的：

0
2
4
8
7
6
3
5
9
1

这是因为我们通过函数参数的方式，将变量i的值复制给了每个goroutine的局部变量i，这样就避免了多个goroutine共享同一个变量i的问题。

总结

以前很少处理多线程或者用Java处理的时候都是传递的一个新的对象引用处理，使用Go语言第一次碰到这样的问题记录一下。