面试题：Go闭包解决并发环境下数据共享问题

Question

在Go语言的并发编程场景中，使用闭包实现多个goroutine之间安全的数据共享。请编写代码示例，并阐述如何防止数据竞争，以及闭包在这里的优势和潜在风险。

Answer 1

代码示例

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var mu sync.Mutex
    data := 0

    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            mu.Lock()
            data++
            fmt.Println("Data value:", data)
            mu.Unlock()
        }()
    }
    wg.Wait()
}

防止数据竞争

在上述代码中，使用sync.Mutex来防止数据竞争。在访问和修改共享变量data之前，调用mu.Lock()锁定互斥锁，操作完成后调用mu.Unlock()解锁互斥锁。这样，同一时间只有一个goroutine能够访问和修改data，从而避免数据竞争。

闭包的优势

1. 封装性：闭包可以将共享数据和操作数据的逻辑封装在一起，使代码结构更清晰，提高代码的可维护性。例如，在上述代码中，闭包内部封装了对data的操作，外部无法直接访问和修改data，只能通过闭包提供的逻辑来操作。
2. 灵活性：闭包可以在不同的上下文中使用，方便在不同的地方创建和启动goroutine，而不需要额外传递共享数据。

潜在风险

1. 内存泄漏：如果闭包持有对大型对象的引用，并且这些闭包在不需要时没有被释放，可能会导致内存泄漏。例如，如果闭包引用了一个很大的数组，即使不再需要这个闭包，由于闭包持有数组的引用，数组占用的内存不会被垃圾回收器回收。
2. 数据竞争风险：如果在闭包中没有正确使用同步机制（如上述代码中的sync.Mutex），仍然可能出现数据竞争问题，导致程序出现不可预测的行为。