Go语言实现计数器的三种常见方法

在 Go 语言中，实现计数器可以通过使用不同的机制和数据结构来实现。以下是三种常见的计数器实现方法：

1、基于原子操作的计数器：

Go 的 sync/atomic 包提供了原子操作，可以用于实现高效的计数器，适用于并发环境。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

func main() {
    var counter int64

    var wg sync.WaitGroup
    numWorkers := 10

    wg.Add(numWorkers)
    for i := 0; i < numWorkers; i++ {
        go func() {
            atomic.AddInt64(&counter, 1)
            wg.Done()
        }()
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("Counter value:", counter)
}

在这个示例中，我们使用 atomic.AddInt64 原子操作来对计数器进行自增操作。这可以确保在并发情况下操作的安全性，避免了竞态条件。

2、使用 Mutex 锁的计数器：

使用 sync.Mutex 互斥锁也可以实现计数器，但相对于原子操作，这可能会带来更大的开销。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

type Counter struct {
    mu    sync.Mutex
    value int
}

func (c *Counter) Increment() {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    c.value++
}

func (c *Counter) Value() int {
    c.mu.Lock()
    defer c.mu.Unlock()
    return c.value
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    numWorkers := 10

    counter := Counter{}

    wg.Add(numWorkers)
    for i := 0; i < numWorkers; i++ {
        go func() {
            counter.Increment()
            wg.Done()
        }()
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("Counter value:", counter.Value())
}

在这个示例中，我们使用 sync.Mutex 来创建一个互斥锁，然后在计数器的方法中对计数器的操作进行锁定，确保并发安全。

3、使用 channel 的计数器：

可以使用 channel 的发送和接收操作来实现计数器，但这种方式不如前两种方式高效。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var counter int
    var mu sync.Mutex
    done := make(chan bool)

    numWorkers := 10
    for i := 0; i < numWorkers; i++ {
        go func() {
            mu.Lock()
            counter++
            mu.Unlock()
            done <- true
        }()
    }

    for i := 0; i < numWorkers; i++ {
        <-done
    }

    fmt.Println("Counter value:", counter)
}

在这个示例中，每个 goroutine 对计数器进行自增操作后，通过发送到 done 通道来表示完成。然后在主函数中等待所有 goroutine 完成，再输出计数器的值。

总的来说，Go 语言中实现计数器有多种方法，本文只是总结了常见的3种方法，实际开发中选择方法取决于需求和性能要求。对于高并发环境，原子操作和互斥锁是更好的选择，而对于一般情况下，也可以使用通道等方式来实现计数器。