面试题：Go中Panic与Recover在并发编程中的深度运用

Question

在Go语言的并发编程环境下，多个goroutine同时运行且可能会触发panic。请设计一个方案，在主goroutine中能够捕获并处理所有子goroutine中触发的panic，同时保证程序在处理完panic后能够继续稳定运行（例如，其他未触发panic的goroutine可以继续工作）。请详细描述实现思路，并给出完整的代码示例，分析该方案在性能和资源管理方面的优缺点。

Answer 1

实现思路

1. 使用 sync.WaitGroup 来等待所有子 goroutine 完成。
2. 在每个子 goroutine 中使用 defer 配合 recover 来捕获 panic。
3. 将捕获到的 panic 信息通过 channel 传递给主 goroutine 进行处理。

代码示例

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func worker(id int, wg *sync.WaitGroup, panicCh chan interface{}) {
	defer func() {
		if r := recover(); r != nil {
			panicCh <- fmt.Sprintf("goroutine %d panicked: %v", id, r)
		}
		wg.Done()
	}()
	// 模拟可能触发panic的操作
	if id == 2 {
		panic("simulated panic")
	}
	fmt.Printf("goroutine %d is working\n", id)
}

func main() {
	var wg sync.WaitGroup
	panicCh := make(chan interface{}, 10)

	for i := 1; i <= 3; i++ {
		wg.Add(1)
		go worker(i, &wg, panicCh)
	}

	go func() {
		wg.Wait()
		close(panicCh)
	}()

	for msg := range panicCh {
		fmt.Println("Caught panic:", msg)
	}

	fmt.Println("All goroutines completed, program continues.")
}

优缺点分析

优点

1. 性能：通过 defer 和 recover 在子 goroutine 内部捕获 panic，减少了程序崩溃的风险，保证了整体性能不受单个 goroutine 崩溃的影响。
2. 资源管理：使用 sync.WaitGroup 和 channel 进行同步和通信，资源管理清晰，每个 goroutine 的生命周期都能得到有效控制。未触发 panic 的 goroutine 可以继续工作，不会因为其他 goroutine 的问题而被终止，资源得以充分利用。

缺点

1. 性能：defer 和 recover 本身会带来一定的性能开销，尤其是在大量 goroutine 同时运行且频繁触发 panic 的情况下，这种开销可能会比较明显。
2. 资源管理：使用 channel 传递 panic 信息，如果 channel 缓冲区设置不合理，可能会导致 goroutine 阻塞，进而影响程序的正常运行。同时，sync.WaitGroup 和 channel 的使用增加了代码的复杂性，对资源管理和调试带来一定挑战。