面试题：Go中Goroutine卡住常见原因及初步排查

Question

在Go语言开发中，假设一个Goroutine出现了卡住的情况，请列举至少3种可能导致该问题的原因，并简要说明如何初步排查这些原因。

Answer 1

可能原因及排查方法

1. 死锁
   • 原因：多个Goroutine互相等待对方释放资源，形成循环依赖。例如在使用互斥锁（Mutex）、读写锁（RWMutex）等同步工具时，错误地嵌套使用锁，或者Goroutine之间通过通道（channel）通信时，发送和接收操作没有正确匹配。
   • 排查方法：使用go tool trace工具生成程序运行的追踪数据，在浏览器中打开追踪报告，查看sync相关部分，分析是否存在死锁情况。也可以在代码中添加日志，记录锁的获取和释放情况，辅助判断死锁发生的位置。
2. 无缓冲通道阻塞
   • 原因：向无缓冲通道发送数据时，如果没有对应的接收者，或者从无缓冲通道接收数据时，如果没有对应的发送者，Goroutine就会阻塞。
   • 排查方法：检查涉及通道操作的代码，确认发送和接收操作的逻辑是否匹配。可以在通道操作前后添加日志，输出通道操作的状态，观察数据是否按预期流动。
3. 资源竞争
   • 原因：多个Goroutine同时访问和修改共享资源，没有适当的同步机制，可能导致数据竞争，使得某个Goroutine出现异常行为甚至卡住。
   • 排查方法：在编译时使用-race标志，Go编译器会检测并报告资源竞争的位置。运行带有-race标志的程序，根据输出的竞争报告定位问题代码。
4. 长时间计算
   • 原因：Goroutine内执行了复杂的、耗时的计算任务，例如大规模的循环计算、复杂的算法运算等，导致Goroutine长时间占用资源，无法及时响应其他操作。
   • 排查方法：在Goroutine中添加日志，记录关键计算步骤的开始和结束时间，分析耗时情况。如果可能，将复杂计算任务拆分成多个较小的任务，利用并发或并行方式执行，避免单个任务长时间阻塞。
5. 网络I/O问题
   • 原因：Goroutine进行网络请求时，可能因为网络连接超时、服务器响应缓慢、网络中断等原因导致阻塞。
   • 排查方法：检查网络请求的超时设置是否合理，确保在合理时间内能够获取响应。可以使用工具（如ping、traceroute等）检查网络连接是否正常，同时查看服务器端日志，确认服务器是否正常处理请求。