深入理解 Go 语言 sync.Cond 条件变量（掌握条件变量的唤醒机制与实战应用）

sync.Cond 的核心方法

• Wait()：挂起当前 Goroutine，直到被唤醒。调用前必须持有关联的锁，调用后会自动释放锁，并在被唤醒后重新获取锁。
• Signal()：唤醒一个正在等待的 Goroutine（如果有）。
• Broadcast()：唤醒所有正在等待的 Goroutine。

sync.Cond 的创建方式

使用 sync.NewCond(l Locker) 创建一个 *sync.Cond 实例，其中 l 必须是一个实现了 Locker 接口的锁（如 *sync.Mutex）。

var mu sync.Mutexcond := sync.NewCond(&mu)

实战示例：任务就绪通知系统

假设我们有一个任务队列，消费者 Goroutine 需要等待任务就绪后再处理。我们可以使用 sync.Cond 来实现这一逻辑。

package mainimport (	"fmt"	"sync"	"time")func main() {	var mu sync.Mutex	cond := sync.NewCond(&mu)	taskReady := false	// 消费者 Goroutine	go func() {		mu.Lock()		for !taskReady {			fmt.Println("等待任务就绪...")			cond.Wait() // 释放锁并等待，被唤醒后重新获取锁		}		fmt.Println("任务已就绪，开始处理！")		mu.Unlock()	}()	// 主 Goroutine 模拟任务准备	time.Sleep(2 * time.Second)	mu.Lock()	taskReady = true	fmt.Println("任务已准备好，通知消费者...")	cond.Signal() // 唤醒一个等待的 Goroutine	mu.Unlock()	time.Sleep(1 * time.Second) // 等待消费者完成}

运行结果可能如下：

等待任务就绪...任务已准备好，通知消费者...任务已就绪，开始处理！

关键点解析：唤醒机制

1. 必须在持有锁的情况下调用 Signal() 或 Broadcast()。这是为了确保状态变更和通知操作的原子性。

2. Wait() 会在内部自动释放锁，并在被唤醒后重新获取锁。因此，在 Wait() 返回后，你可以安全地读取共享状态。

3. 使用 for 循环检查条件（而不是 if），是为了防止“虚假唤醒”（spurious wakeup）——即 Goroutine 被唤醒但条件仍未满足。

Signal vs Broadcast

• Signal()：只唤醒一个等待的 Goroutine。适用于“单消费者”或“任务只需处理一次”的场景。
• Broadcast()：唤醒所有等待的 Goroutine。适用于“多消费者”或“所有等待者都需要响应状态变化”的场景。

总结

通过本文，你应该已经掌握了 Go语言 中 sync.Cond 条件变量的基本用法及其唤醒机制。记住：sync.Cond 不是万能的，在大多数简单场景下，使用 channel 可能更简洁、更符合 Go 的并发哲学。但在需要精细控制多个 Goroutine 的等待/唤醒行为时，sync.Cond 是一个强大而高效的工具。

希望这篇教程能帮助你深入理解 sync.Cond 条件变量，并在实际项目中合理运用其唤醒机制来构建高性能的并发程序。