面试题：Go语言并发环境下Mutex锁死锁与资源竞争关系及预防策略

1. Mutex 锁死锁与资源竞争的关联

资源竞争：当多个 goroutine 同时访问和修改共享资源时，就会发生资源竞争。比如多个 goroutine 同时对一个全局变量进行写操作，可能导致数据不一致等问题。它是并发编程中数据访问一致性方面的问题。
死锁：死锁是一种特殊情况，通常发生在两个或多个 goroutine 相互等待对方释放锁，而导致程序陷入无限等待的状态。死锁与资源竞争不同，死锁侧重于 goroutine 执行流程上的阻塞，而资源竞争主要关注数据的一致性。但死锁可能间接导致资源竞争，因为死锁时共享资源可能处于不一致状态，一旦死锁解除，这些不一致可能会暴露为资源竞争问题。

2. 预防死锁并避免资源竞争的方法

合理设计代码结构：
- 分层设计：在实际项目中，将业务逻辑进行分层，比如分为数据访问层、业务逻辑层、控制层等。每层有自己独立的锁机制，不同层之间通过明确的接口进行交互，减少锁的交叉使用。例如在一个电商订单处理系统中，数据访问层负责数据库的读写锁操作，业务逻辑层调用数据访问层接口，这样可以避免不同层的锁互相干扰导致死锁。
- 减少锁的粒度：尽量只对需要保护的最小资源加锁。比如在一个缓存系统中，如果缓存是由多个 key - value 对组成，那么对单个 key - value 操作时，只对这个 key 对应的资源加锁，而不是对整个缓存加锁。这样可以提高并发度，同时减少死锁发生的概率。
正确使用 Mutex 锁：
- 获取锁顺序一致：在多个 goroutine 需要获取多个锁时，确保所有 goroutine 按照相同的顺序获取锁。例如在分布式系统中，多个节点可能需要获取多个资源的锁，如果每个节点都按照资源的唯一标识（如 ID）从小到大的顺序获取锁，就可以避免死锁。
- 避免嵌套锁：尽量避免在一个锁的保护范围内再获取其他锁。如果实在需要，要仔细分析锁的获取顺序和释放逻辑。例如在一个文件处理系统中，可能有文件锁和目录锁，如果在文件锁内又尝试获取目录锁，很容易死锁，应重新设计逻辑，避免这种嵌套情况。
- 使用 defer 释放锁：在获取锁后，通过 defer 语句来确保锁在函数结束时一定会被释放，避免因函数提前返回等情况导致锁未释放。例如：

var mu sync.Mutex
func someFunction() {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    // 业务逻辑
}

- **使用 `sync.Mutex` 的扩展类型，如 `sync.RWMutex`**：在实际项目中，如果读操作远多于写操作，可以使用读写锁 `sync.RWMutex`。读操作可以并发进行，只有写操作需要独占锁，这样既保证了数据一致性，又提高了并发性能，同时也有助于减少死锁和资源竞争的可能性。例如在一个新闻资讯系统中，新闻内容的读取频率远高于更新频率，就可以使用 `sync.RWMutex` 来保护新闻数据。

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面试题：Go语言并发环境下Mutex锁死锁与资源竞争关系及预防策略

知识考点

面试题答案

1. Mutex 锁死锁与资源竞争的关联

2. 预防死锁并避免资源竞争的方法