面试题：Go的WaitGroup在复杂场景下的应用

Question

假设有一个任务系统，其中有多个子任务需要并发执行，并且每个子任务执行完成后需要更新全局的任务进度。在这种场景下，如何合理使用WaitGroup，同时避免竞态条件，详细说明代码实现思路。

Answer 1

1. 引入必要的包：

   package main
   
   import (
       "fmt"
       "sync"
   )
   

2. 定义全局变量：

   var (
       taskProgress int
       mu           sync.Mutex
   )
   

   • taskProgress 用于记录全局任务进度。
   • mu 是一个互斥锁，用于避免竞态条件，保护对 taskProgress 的访问。
3. 子任务函数：

   func subTask(wg *sync.WaitGroup) {
       defer wg.Done()
       // 模拟子任务执行
       // 这里省略具体的业务逻辑
       mu.Lock()
       taskProgress++
       mu.Unlock()
   }
   

   • 子任务函数接受一个 WaitGroup 指针。
   • 使用 defer wg.Done() 来标记子任务完成。
   • 在更新 taskProgress 之前，先获取互斥锁 mu，更新完成后释放互斥锁，以此避免竞态条件。
4. 主函数：

   func main() {
       var wg sync.WaitGroup
       numSubTasks := 10
       for i := 0; i < numSubTasks; i++ {
           wg.Add(1)
           go subTask(&wg)
       }
       wg.Wait()
       fmt.Printf("All sub - tasks completed. Total progress: %d\n", taskProgress)
   }
   

   • 在 main 函数中，初始化一个 WaitGroup。
   • 循环创建多个子任务，并为每个子任务调用 wg.Add(1) 来增加等待组的计数。
   • 使用 go 关键字启动子任务协程。
   • 最后调用 wg.Wait() 等待所有子任务完成，然后输出全局任务进度。

总结来说，通过 WaitGroup 来同步多个并发子任务的执行，确保所有子任务完成后再进行后续操作，通过 Mutex 来保护对全局任务进度变量 taskProgress 的并发访问，避免竞态条件。