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# 第 2 章 Go 进阶：并发与工程化
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> 学完本章你将：用 goroutine/channel 写并发、用 context 控制生命周期、用 sync 解决共享状态、会写测试并掌握常用工具链。
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## 2.1 goroutine 轻量线程
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Go 并发的最小单元是 `goroutine`，由运行时调度，创建成本约几 KB。
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```go
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// 启动一个 goroutine
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go func() {
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fmt.Println("in goroutine")
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}()
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// 本项目 cmd/server/main.go 启动 HTTP 服务就是 goroutine
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go func() {
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if err := srv.ListenAndServe(); err != nil && err != http.ErrServerClosed {
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log.Fatalf("listen failed: %v", err)
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}
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}()
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```
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主 goroutine 结束则程序退出，所以 `main` 中用 `signal.Notify` 阻塞等待退出信号。
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## 2.2 channel 通道
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channel 是 goroutine 间通信的管道，语义是“不要通过共享内存来通信，通过通信来共享内存”。
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```go
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// 无缓冲：发送阻塞直到有人接收
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ch := make(chan string)
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go func() { ch <- "pong" }()
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msg := <-ch // 接收
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// 有缓冲
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ch2 := make(chan int, 2)
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ch2 <- 1
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ch2 <- 2
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// ch2 <- 3 // 阻塞，缓冲满
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// 关闭与遍历
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close(ch2)
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for v := range ch2 { fmt.Println(v) }
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// 单向 channel（函数签名约束）
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func producer(ch chan<- int) { ch <- 42 } // 只发
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func consumer(ch <-chan int) { fmt.Println(<-ch) } // 只收
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// select 多路复用
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select {
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case v := <-ch:
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fmt.Println(v)
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case <-time.After(2 * time.Second):
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fmt.Println("timeout")
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}
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```
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典型模式：用 channel 做信号通知，本项目 `quit := make(chan os.Signal, 1)` 就是 buffered channel 接收系统信号。
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## 2.3 context 上下文
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`context` 用于传递取消信号、超时和请求级数据，Gin 的 `c.Request.Context()` 即标准 context。
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```go
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// 超时控制
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ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 10*time.Second)
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defer cancel()
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// 本项目优雅关闭
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ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 10*time.Second)
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defer cancel()
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srv.Shutdown(ctx)
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// 取消
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ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
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go func() {
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<-ctx.Done()
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fmt.Println("canceled:", ctx.Err())
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}()
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cancel()
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// 传值（仅放请求级数据如 traceID，不要放业务大对象）
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ctx = context.WithValue(ctx, "userID", 123)
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```
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规则：context 作为函数第一个参数，命名 `ctx`，不要存入结构体。
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## 2.4 sync 同步原语
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### Mutex 互斥锁
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```go
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var mu sync.Mutex
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var count int
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mu.Lock()
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count++
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mu.Unlock()
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// RWMutex 读写锁
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var rw sync.RWMutex
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rw.RLock(); v := data; rw.RUnlock()
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rw.Lock(); data = newVal; rw.Unlock()
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```
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### WaitGroup 等待组
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```go
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var wg sync.WaitGroup
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for i := 0; i < 3; i++ {
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wg.Add(1)
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go func(n int) {
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defer wg.Done()
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fmt.Println(n)
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}(i)
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}
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wg.Wait()
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```
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### Once 单次执行
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```go
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var once sync.Once
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var inst *Service
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once.Do(func() { inst = &Service{} })
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```
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本项目 `logger.Init` 虽未用 Once，但生产中常用来保证日志单例初始化一次。
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## 2.5 并发模式示例
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```go
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// Worker Pool
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jobs := make(chan int, 10)
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results := make(chan int, 10)
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for w := 0; w < 3; w++ {
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go func() {
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for j := range jobs { results <- j * 2 }
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}()
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}
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for i := 0; i < 5; i++ { jobs <- i }
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close(jobs)
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```
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## 2.6 错误与 panic 边界
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- 业务错误用 `error` 返回
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- 不可恢复错误才 `panic`，并在最外层 `recover`（见 `middleware/recovery.go`）
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- goroutine 内的 panic 不会被外层 recover 捕获，需在 goroutine 内部 recover
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## 2.7 测试
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```go
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// ping_test.go
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package service
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import "testing"
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func TestPing(t *testing.T) {
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svc := NewPingService(nil)
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if got := svc.Ping(); got != "pong" {
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t.Fatalf("want pong got %s", got)
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}
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}
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// 表驱动测试
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func TestAdd(t *testing.T) {
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cases := []struct{ a, b, want int }{{1,2,3},{0,0,0}}
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for _, c := range cases {
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if got := Add(c.a, c.b); got != c.want {
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t.Errorf("Add(%d,%d)=%d want %d", c.a, c.b, got, c.want)
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}
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}
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}
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```
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```bash
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go test ./...
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go test -run TestPing -v ./internal/service
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go test -race ./... # 检测数据竞争
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go test -cover ./... # 覆盖率
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## 2.8 工具链
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| 命令 | 用途 |
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| `go fmt ./...` | 格式化，对应 `make fmt` |
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| `go vet ./...` | 静态检查 |
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| `golangci-lint run` | 综合 lint（需安装） |
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| `go mod tidy` | 整理依赖，对应 `make tidy` |
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| `go run ./cmd/server` | 运行，对应 `make run` |
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| `go build -o bin/streambox ./cmd/server` | 编译，对应 `make build` |
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## 2.9 动手练习
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1. 用 goroutine + channel 实现并发求 1..100 的和，对比串行版本。
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2. 用 `context.WithTimeout` 实现一个 2 秒超时的 HTTP 请求。
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3. 给 `internal/service/ping.go` 补充单测并用 `go test -race` 验证。
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