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文章标题：100道Go语言面试题之-在Go中，如何实现一个简单的协程池（Goroutine Pool）？
在Go语言中，协程（Goroutine）是轻量级的线程，由Go运行时管理，用于并发执行。然而，在某些情况下，无限制地创建Goroutine可能会导致资源（如CPU和内存）的过度使用，特别是在处理大量并发任务时。为了解决这个问题，我们可以实现一个协程池（Goroutine Pool），它限制了同时运行的Goroutine的数量，并在这些Goroutine完成后复用它们，而不是每次都创建新的。
下面是一个简单的协程池实现的例子，使用`channel`和`sync.WaitGroup`来控制并发和等待：
```go
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
// GoroutinePool 协程池结构
type GoroutinePool struct {
maxGoroutines int
queue chan func()
wg sync.WaitGroup
}
// NewGoroutinePool 创建一个新的协程池
func NewGoroutinePool(maxGoroutines int) *GoroutinePool {
return &GoroutinePool{
maxGoroutines: maxGoroutines,
queue: make(chan func(), maxGoroutines),
}
}
// Start 启动协程池
func (p *GoroutinePool) Start() {
for i := 0; i < p.maxGoroutines; i++ {
p.wg.Add(1)
go func() {
defer p.wg.Done()
for job := range p.queue {
job()
}
}()
}
}
// Submit 提交一个任务到协程池
func (p *GoroutinePool) Submit(job func()) {
p.queue <- job
}
// Wait 等待所有任务完成
func (p *GoroutinePool) Wait() {
p.wg.Wait()
close(p.queue) // 所有任务完成后关闭channel
}
func main() {
pool := NewGoroutinePool(5)
pool.Start()
for i := 0; i < 20; i++ {
idx := i
pool.Submit(func() {
fmt.Printf("Running job %d\n", idx)
time.Sleep(1 * time.Second) // 模拟耗时任务
})
}
pool.Wait()
fmt.Println("All jobs completed")
}
```
### 解释
1. **结构体定义**：`GoroutinePool` 结构体包括一个最大Goroutine数量、一个任务队列（channel）和一个`sync.WaitGroup`用于等待所有Goroutine完成。
2. **NewGoroutinePool**：创建一个新的协程池实例，并初始化`maxGoroutines`和`queue`。
3. **Start**：启动指定数量的Goroutine，每个Goroutine都从任务队列中取出并执行任务，直到队列关闭。
4. **Submit**：将一个任务（一个无参数无返回值的函数）放入任务队列中。
5. **Wait**：等待所有已提交的任务完成。使用`sync.WaitGroup`确保所有Goroutine都已完成。
6. **主函数**：创建协程池，提交多个任务，并等待所有任务完成。
这个简单的协程池示例展示了如何限制并发执行的任务数量，并通过复用Goroutine来避免过度创建新线程的开销。然而，请注意，对于复杂的生产环境，可能需要考虑更多的因素，如任务超时、优雅关闭等。