Goroutines, canales y el paquete sync: panorama de la concurrencia en Go

Qué es

La especificación del lenguaje define una sentencia go como el inicio de una llamada a función en un hilo de control concurrente independiente dentro del mismo espacio de direcciones; quien la invoca no espera a que termine. El runtime multiplexa las goroutines sobre hilos del sistema operativo, con pilas pequeñas que pueden crecer, por lo que un servidor puede permitirse una por conexión. Los canales son conductos tipados que se crean con make(chan T, capacity): con capacidad cero, un envío solo se completa cuando hay un receptor listo; en los demás casos, los envíos solo se bloquean cuando el búfer está lleno. select espera varias operaciones de canal a la vez, close indica que no llegarán más valores y range vacía un canal hasta que se cierra. El paquete sync ofrece Mutex, RWMutex, WaitGroup (cuyo método Go, añadido en Go 1.25, inicia una goroutine y la registra), Once y las funciones auxiliares OnceFunc/OnceValue (Go 1.21); su documentación indica que la sincronización de más alto nivel se logra mejor mediante canales y comunicación.

Por qué importa

Quienes vienen de CPython con el GIL o de Node.js nunca han tenido dos rutas de código modificando el mismo mapa en el mismo instante; en Go sí puede ocurrir. El modelo de memoria define una condición de carrera (data race) como una escritura en una posición de memoria que se produce de forma concurrente con otra lectura o escritura de la misma posición, salvo que todos los accesos sean atómicos; una implementación puede informar de la carrera y detener el programa, y las carreras sobre valores de interfaz, mapas, slices y cadenas pueden provocar corrupción arbitraria de memoria. Un contador con una carrera, en cambio, simplemente pierde incrementos y nadie lo advierte.

Cómo aplicarlo

• Elige la primitiva según la forma del problema: canales para pasar trabajo o resultados entre etapas, un mutex para un pequeño fragmento de estado compartido, un WaitGroup para esperar a que termine un lote.
• Limita la concurrencia: un canal con búfer usado como semáforo, o un conjunto fijo de goroutines trabajadoras que leen de un mismo canal, en lugar de una goroutine por cada elemento de un bucle sin límite.
• Haz explícita la condición de salida de cada goroutine: quién cierra el canal y qué contexto la cancela. Una goroutine bloqueada para siempre en un canal que nadie lee es una fuga.
• Ejecuta las pruebas con go test -race; la documentación del detector de carreras indica que solo encuentra las carreras que ocurren en tiempo de ejecución, así que hay que ejercitar las rutas concurrentes.
• No copies nunca valores de sync; la documentación del paquete indica que los valores que contienen sus tipos no deben copiarse.

Trampas

Enviar a un canal cerrado y cerrar un canal dos veces provocan un panic; solo el emisor debería cerrar. Un canal nil se bloquea para siempre: es útil en select para desactivar un caso y un error en cualquier otro sitio. WaitGroup.Add debe ejecutarse antes de iniciar la goroutine, no dentro de ella. Los canales sin búfer acoplan los tiempos del emisor y del receptor; los búferes ocultan la contrapresión hasta que se llenan.