Go语言中如何用单个Channel保证多个Goroutine同步输出？

在Go语言中，可以使用单个Channel通过传递令牌的方式保证多个Goroutine按顺序同步输出。以下是具体实现方案：

核心思路

1. 令牌传递：通过Channel传递一个控制令牌（Token），只有持有令牌的Goroutine有权执行输出。
2. 接力机制：每个Goroutine执行完毕后，将令牌传递给下一个指定Goroutine，形成接力链条。

实现代码

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func worker(ch chan string, id string, nextID string) {
    for {
        token := <-ch // 等待令牌
        if token == id {
            fmt.Println(id)          // 执行输出
            if nextID != "" {       // 传递令牌给下一个
                ch <- nextID
            }
            return // 当前Goroutine任务完成
        } else {
            ch <- token // 非当前令牌，放回Channel
        }
    }
}

func main() {
    ch := make(chan string, 1)
    ch <- "A" // 初始化令牌

    // 启动三个Goroutine，按A->B->C顺序执行
    go worker(ch, "A", "B")
    go worker(ch, "B", "C")
    go worker(ch, "C", "") // 最后一个不传递令牌

    // 等待足够时间确保所有Goroutine执行完毕
    time.Sleep(1 * time.Second)
}

关键点解析

1. 令牌初始化：Channel初始放入第一个令牌（如"A"），启动第一个Goroutine的执行。
2. 令牌校验：每个Goroutine循环读取Channel，检查令牌是否匹配自己的ID。
3. 接力传递：匹配成功后输出内容，并将令牌传递给下一个Goroutine（如A→B→C）。
4. 竞争处理：未匹配的Goroutine立即将令牌放回Channel，确保令牌持续流转。

执行流程

1. Goroutine A 获取令牌"A"，输出"A"，传递令牌"B"。
2. Goroutine B 获取令牌"B"，输出"B"，传递令牌"C"。
3. Goroutine C 获取令牌"C"，输出"C"，结束传递。

方案优势

• 严格顺序：通过令牌强制串行化，确保输出顺序。
• 资源高效：仅使用单个Channel，避免复杂同步结构。
• 动态扩展：通过调整令牌传递链，可轻松增减Goroutine数量。

此方案通过巧妙的令牌传递机制，实现了多Goroutine的同步顺序控制，是单Channel同步的经典应用场景。