面试题：Go生成器在高并发读写场景下的优化

竞争问题分析

在高并发场景下，当多个 goroutine 对共享资源进行读写操作时，可能会出现竞态条件（race condition）。这是因为多个 goroutine 可能同时访问和修改共享资源，导致数据的不一致。例如，一个 goroutine 正在读取共享资源时，另一个 goroutine 同时对其进行修改，就可能导致读取到的数据不正确。

优化方法

使用 sync.Mutex：
- sync.Mutex 是 Go 语言提供的互斥锁，用于保护共享资源。在访问共享资源前加锁，访问完成后解锁，这样同一时间只有一个 goroutine 能访问共享资源，从而避免竞态条件。
- 代码示例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    counter int
    mu      sync.Mutex
)

func generator(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 10; i++ {
        mu.Lock()
        counter++
        mu.Unlock()
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go generator(&wg)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("Final counter:", counter)
}

使用 channel：
- channel 是 Go 语言中用于 goroutine 之间通信的机制。通过 channel 传递数据，可以避免共享资源的直接竞争。数据在不同 goroutine 之间通过 channel 传递，而不是共享内存。
- 代码示例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func generator(ch chan int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 10; i++ {
        ch <- i
    }
    close(ch)
}

func consumer(ch chan int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for val := range ch {
        fmt.Println("Consumed:", val)
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    ch := make(chan int)

    wg.Add(1)
    go generator(ch, &wg)

    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go consumer(ch, &wg)
    }

    wg.Wait()
}

使用 sync.RWMutex：
- 如果读操作远多于写操作，可以使用 sync.RWMutex。它允许同时有多个读操作，但写操作时会独占资源，从而保证数据一致性。
- 代码示例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    data  int
    rwmu  sync.RWMutex
)

func reader(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    rwmu.RLock()
    fmt.Println("Read data:", data)
    rwmu.RUnlock()
}

func writer(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    rwmu.Lock()
    data++
    rwmu.Unlock()
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go reader(&wg)
    }
    for i := 0; i < 2; i++ {
        wg.Add(1)
        go writer(&wg)
    }
    wg.Wait()
}

通过合理运用这些 Go 语言的特性，可以有效地解决高并发场景下的竞争问题，确保数据的一致性和程序的高效运行。

面试题：Go生成器在高并发读写场景下的优化

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