Go语言并发模型与模式：Worker Pool 模式
在Go语言高并发程序中，若每来一个任务就新建一个 Goroutine，不加控制地并发可能会导致资源耗尽甚至系统崩溃。Worker Pool（工作池）模式可以有效地限制并发数量，实现资源的可控利用。
一、什么是 Worker Pool 模式
Worker Pool 模式通过固定数量的工作者（Worker Goroutines）来消费任务通道中的任务，从而达到控制并发数的目的。
组成要素包括：
- • 任务通道（Jobs）：任务的来源；
- • Worker（工作者）：处理任务的 Goroutine；
- • 结果通道（可选）：传递任务执行结果；
- • 同步机制：如
sync.WaitGroup等，等待所有任务完成。
二、基本实现示例
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
func worker(id int, jobs <-chan int, wg *sync.WaitGroup) {
defer wg.Done()
for job := range jobs {
fmt.Printf("Worker %d started job %d\n", id, job)
time.Sleep(time.Second) // 模拟耗时任务
fmt.Printf("Worker %d finished job %d\n", id, job)
}
}
func main() {
const numJobs = 5
const numWorkers = 3
jobs := make(chan int, numJobs)
var wg sync.WaitGroup
// 启动固定数量的 worker
for w := 1; w <= numWorkers; w++ {
wg.Add(1)
go worker(w, jobs, &wg)
}
// 分发任务
for j := 1; j <= numJobs; j++ {
jobs <- j
}
close(jobs) // 所有任务已分发完毕
wg.Wait() // 等待所有 worker 执行完毕
}输出示例（可能顺序不同）：
Worker 1 started job 1
Worker 2 started job 2
Worker 3 started job 3
Worker 1 finished job 1
Worker 1 started job 4
Worker 2 finished job 2
Worker 2 started job 5
...三、带返回值的 Worker Pool（使用结果通道）
func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int, wg *sync.WaitGroup) {
defer wg.Done()
for job := range jobs {
time.Sleep(time.Millisecond * 500)
results <- job * 2
}
}
func main() {
jobs := make(chan int, 5)
results := make(chan int, 5)
var wg sync.WaitGroup
for w := 1; w <= 2; w++ {
wg.Add(1)
go worker(w, jobs, results, &wg)
}
for j := 1; j <= 5; j++ {
jobs <- j
}
close(jobs)
go func() {
wg.Wait()
close(results)
}()
for res := range results {
fmt.Println("结果：", res)
}
}四、使用场景
Worker Pool 模式适用于以下场景：
| 应用类型 | 示例 |
| 网络服务 | HTTP 请求处理、代理服务器 |
| 批量任务 | 图片处理、数据转码 |
| 消息消费 | Kafka、RabbitMQ 消费者池 |
| 异步处理 | 日志收集、邮件发送 |
五、优点与注意事项
✅ 优点：
- • 限制并发数，防止系统资源耗尽；
- • 提高任务执行效率与稳定性；
- • 结构清晰，便于扩展与维护。
⚠️ 注意事项：
- • 注意关闭通道的时机，避免死锁；
- • 如果任务较重，可配合
context实现取消； - • 防止 Worker 泄漏或 panic 未捕获导致崩溃；
- • 可加入错误通道收集失败任务。
六、小结
Worker Pool 是高并发 Go 程序中一种简单而强大的模式，通过它我们可以有效管理 goroutine 的数量，构建健壮、可扩展的任务处理系统。