如何正确使用同步机制解决Go串口读取的goroutine冲突问题

咱们先拆解下你遇到的问题：两个goroutine同时读取同一个串口和Scanner，导致输出乱码，而且WaitGroup的用法也没达到你想要的“依次执行”效果。我来一步步帮你理清问题，再给出可行的解决方案。

为啥会出现数据混乱？ #

1. 共享Scanner的致命问题：bufio.Scanner本身不是并发安全的，它内部维护着缓冲区和读取状态，多个goroutine同时调用Scan()会直接破坏这些内部状态，把数据拆得七零八落，这就是你看到乱码的根本原因。
2. WaitGroup用错了：你的两个goroutine里是无限循环的Scan()，永远不会退出，所以defer wg.Done()永远不会执行，wg.Wait()其实会一直阻塞。而且你每次外层循环都启动两个新goroutine，等于不断创建新的竞争线程，乱上加乱。

正确的解决方案：串行读取+通道同步顺序 #

串口是单一流，不能并发读取，所以咱们得让一个goroutine专门负责读串口，然后用通道把数据传递给处理goroutine，再用另一个通道控制两个处理任务的执行顺序，确保一个做完再做另一个。

修改后的代码 #

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"log"
	"sync"

	"github.com/tarm/serial"
)

// 专门负责读取串口所有行，发送到通道
func readLines(port *serial.Port, lineChan chan<- string) {
	scanner := bufio.NewScanner(port)
	for scanner.Scan() {
		lineChan <- scanner.Text()
	}
	if err := scanner.Err(); err != nil {
		log.Fatalf("串口读取失败: %v", err)
	}
	close(lineChan)
}

// 处理单个任务：读取3行数据并输出，完成后通知下一个任务
func processTask(taskName string, lineChan <-chan string, wg *sync.WaitGroup, nextChan chan<- struct{}) {
	defer wg.Done()
	for {
		// 等待前一个任务完成的信号
		ready, ok := <-nextChan
		if !ok {
			// 通道关闭，退出循环
			return
		}
		fmt.Printf("\n=== 执行%s ===\n", taskName)
		// 读取3行数据
		for i := 0; i < 3; i++ {
			line, lineOk := <-lineChan
			if !lineOk {
				// 数据通道关闭，通知另一个任务退出
				close(nextChan)
				return
			}
			fmt.Println(line)
		}
		// 发送信号，让下一个任务开始执行
		nextChan <- ready
	}
}

func main() {
	usbRead := &serial.Config{Name: "COM5", Baud: 9600, ReadTimeout: 0}
	port, err := serial.OpenPort(usbRead)
	if err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
	defer port.Close() // 程序退出时自动关闭串口，避免资源泄漏

	// 缓冲通道，存储读取到的串口行数据
	lineChan := make(chan string, 10)
	// 启动专门的读取goroutine
	go readLines(port, lineChan)

	var wg sync.WaitGroup
	// 用通道控制任务执行顺序，初始发送一个信号让第一个任务启动
	nextChan := make(chan struct{}, 1)
	nextChan <- struct{}{}

	wg.Add(2)
	// 启动两个处理任务
	go processTask("任务1", lineChan, &wg, nextChan)
	go processTask("任务2", lineChan, &wg, nextChan)

	// 等待所有任务结束
	wg.Wait()
}

代码说明 #

1. 单一读取goroutine：readLines是唯一操作串口和Scanner的goroutine，避免了并发读取的冲突，所有行数据都会被有序发送到lineChan。
2. 通道控制执行顺序：nextChan用来传递“可以开始执行”的信号，第一个任务拿到信号后读取3行，完成后把信号发回通道，让第二个任务执行，以此循环，完美实现“依次执行”的需求。
3. 资源安全：加入defer port.Close()确保程序退出时关闭串口，避免资源泄漏；通道关闭时会自动通知所有任务退出，不会出现goroutine泄漏。

这样修改后，输出就会和你预期的一致，再也不会出现乱码问题啦。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Melissa