goroutine 與 channel

· 閱讀時間 6 分鐘

Go 的並行不是把 thread 包一層糖。Effective Go 濃縮成一句口號：「Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.」這篇講清楚這句話，以及它什麼時候不適用。

goroutine 很便宜

goroutine 不是 OS thread，是 runtime 排程的使用者級協程。初始 stack 約 2KB，按需成長收縮，所以同時開幾十萬個是常態。go f() 就起一個：

go handle(conn) // 一個連線一個 goroutine，不用自己管 thread pool

但便宜不等於免費。goroutine 漏掉（沒有結束條件）會一直佔記憶體，這是 Go 最常見的 leak。每個長命 goroutine 都該有出口：context 取消或 channel 關閉。

channel 與 select

channel 是 goroutine 之間的型別化管道，自帶同步語意。unbuffered 的送與收必須會合；buffered 的滿了才阻塞：

ch := make(chan int)     // unbuffered：送收必須會合
ch := make(chan int, 64) // buffered：滿 64 才擋

select 同時等多個 channel，哪個 ready 走哪個；配 ctx.Done() 做取消、配 time.After 做逾時：

select {
case v := <-in:
    use(v)
case <-ctx.Done():
    return ctx.Err() // 取消就收手
}

用通訊取代共享：actor 心法

讓一個 goroutine 獨佔那塊狀態，其他人用 channel 送訊息進去，不需要多個 goroutine 搶同一把鎖。狀態只被一個 goroutine 摸，就不需要鎖。這就是 Go 版的 actor。

gortex 的 WebSocket Hub 正是這樣：一個 Hub.Run() goroutine 擁有整個 clients map，所有註冊、退出、廣播都經 channel 進到這個唯一的 goroutine（B6〈WebSocket Hub〉細講，gortex-websocket-actor-hub）。

什麼時候別用 channel

channel 不是萬靈丹。Effective Go 自己就說：如果你要的只是「保護一個變數，讓它一次只有一個 goroutine 存取」，用 mutex 把那個計數器包起來，往往更簡單直接。

純計數、簡單旗標、保護一小塊狀態 → sync.Mutex 或 atomic 更快也更好懂。channel 真正適合的是「傳遞所有權、事件流、跨 goroutine 協調」，不是每個共享都要套。這條伏筆扣回框架篇：gortex 的 metrics 計數器用 atomic 加分片鎖（B5），WebSocket Hub 用 channel（B6），同一個專案，兩種工具按場景挑。

Effective Go 精選：Concurrency

Effective Go 的 Concurrency 開頭就是那句「用通訊來共享記憶體，而不是用共享記憶體來通訊」，但它同一段也補了平衡的話：channel 不是要取代 mutex，有時候用一把鎖保護小狀態反而更貼切。重點是 CSP 的精神：用通訊協調並行，而不是反射性地到處上鎖；至於計數這種小事，挑最簡單、最清楚的那個就好。

重點整理

  • goroutine 是便宜的使用者級協程（初始約 2KB），但會 leak，每個都要有結束條件。
  • channel 帶同步語意；select 多路等待，配 ctx.Done() / time.After 收尾。
  • actor 心法：讓一個 goroutine 獨佔狀態，別人用 channel 送訊息，免鎖。
  • 別迷信 channel：純計數、保護小狀態用 mutex / atomic 更簡單（伏筆 → B5 vs B6）。
  • 口訣是「用通訊共享記憶體」，但該用鎖時就用鎖。

延伸：本系列接著用這些觀念拆 gortex 框架，原始碼見 yshengliao/gortex。

大綱 Sheng，內文 Claude 協助 · 環境 Go 1.24（當時最新 release）· 本系列為事後回填整理 · 列入 20260613 blog 翻新計劃，新漆未乾。