golang面试基础系列-解锁deadlock(四)

在 go 中经常会使用 channel,进行并发执行子任务,提高执行效率。但一不小心就会踩到 deadlock 的坑,本文就来解析一下常见的死锁形式和解决方式。

1. 直接读取空 chan 产生死锁

package main
import (
 "fmt"
)
func main() {
 ch := make(chan int, 3)
 <-ch
}

输出结果:

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan receive]:
main.main()
 /home/work/code/golang/src/interview/go/deadlock/test.go:9 +0x56
Process finished with exit code 2

解决方式:

采用 select case default 阻塞默认处理方式。

package main
import (
 "fmt"
)
func main() {
 ch := make(chan int, 3)
 select {
 case v := <-ch:
 fmt.Println(v)
 default:
 fmt.Println("chan no data")
 }
}

2. 阻塞 channel 产生死锁

package main
import "fmt"
func main() {
 ch := make(chan int)
 ch <- 1 // 无缓冲在此写入数据,却没有读数据,阻塞住
 fmt.Println(<-ch) // 被上面阻塞,无法被执行到
}

输出结果:

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan send]:
main.main()
 /home/work/code/golang/src/interview/go/deadlock/test02.go:8 +0x59
Process finished with exit code 2

解决方式:

a. 采用开启子协程方式,保证读写 chan 成对存取数据;

package main
import "fmt"
func main() {
 ch := make(chan int)
 go func() {
 ch <- 1 // 开启子goroutine写入数据
 }()
 fmt.Println(<-ch) // 阻塞住,一旦ch有数据,则读取成功
}

b. 采用有缓冲 chan,在容量范围内不会阻塞;

package main
import "fmt"
func main() {
 ch := make(chan int, 1)
 ch <- 1
 fmt.Println(<-ch)
}

3. 有缓冲 chan 超过容量时产生死锁

package main
import (
 "fmt"
)
func main() {
 ch := make(chan int, 3)
 ch <- 1
 ch <- 2
 ch <- 3
 ch <- 4 // 超过最大容量,阻塞main协程,产生deadlock
 for v := range ch {
 fmt.Println(v)
 }
}

解决方式:

a. 增加缓冲容量,保证能满足写入所有数据;

b. 采用 select case default 阻塞默认处理方式(demo略);

4. for range 产生死锁

package main
import (
 "fmt"
)
func main() {
 ch := make(chan int, 3)
 ch <- 1
 ch <- 2
 ch <- 3
 // range 一直读取直到chan关闭,否则产生阻塞死锁
 for v := range ch {
 fmt.Println(v)
 }
}

输出结果:

1
2
3
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan receive]:
main.main()
 /home/work/code/golang/src/interview/go/deadlock/test04.go:15 +0x115
Process finished with exit code 2

解决方式:

a. 显式关闭 channel;

b. 开启子协程,主协程 sleep 等待时间后退出;

package main
import (
 "fmt"
 "time"
)
func main() {
 ch := make(chan int, 3)
 ch <- 1
 ch <- 2
 ch <- 3
 close(ch) // 解决方式1:关闭chan
 // range 一直读取直到chan关闭,否则产生阻塞死锁
 // 解决方式2:开启子协程,主协程sleep等待
 go func() {
 for v := range ch {
 fmt.Println(v)
 }
 }()
 time.Sleep(1e9)
}

【小结】

1. 日常在使用 channel 中,要注意区分有缓冲(buffered channel,异步队列-FIFO处理)与无缓冲(unbuffered channel,同步流入流出)通道的区别,掌握各自适合使用的方式;

2. 出现deadlock一定是线程/协程之间存在了资源竞争,互相占用对方需要的资源导致程序永远不能退出,需要小心可能遇到的坑,也可以通过加锁避免。

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