面试题：Go条件变量在高并发分布式系统中的同步策略设计

整体架构

节点结构：每个节点包含本地任务队列（taskQueue）、处理逻辑函数（processTask）以及用于与其他节点通信的模块（communicationModule）。本地任务队列用于存储本节点产生或接收自其他节点的任务。
通信模块：负责节点间的数据同步和任务分发，可使用Go的net包来实现基于TCP或UDP的通信，或使用消息队列如Kafka等进行异步通信。

同步机制

条件变量（sync.Cond）：

在每个节点中，创建一个条件变量cond和对应的互斥锁mutex。例如：

var (
    mutex sync.Mutex
    cond  = sync.NewCond(&mutex)
)

当本地任务队列有任务需要处理时，通过cond.Broadcast()通知所有等待的协程。当协程处理完任务后，重新等待条件变量的通知。例如：

func worker() {
    for {
        mutex.Lock()
        for len(taskQueue) == 0 {
            cond.Wait()
        }
        task := taskQueue[0]
        taskQueue = taskQueue[1:]
        mutex.Unlock()
        processTask(task)
    }
}

数据同步：
- 当节点间需要同步数据时，获取互斥锁，修改共享数据结构，然后通过条件变量通知其他节点。例如，假设存在一个共享的状态变量sharedState：
```
func syncData(newData interface{}) {
    mutex.Lock()
    sharedState = newData
    cond.Broadcast()
    mutex.Unlock()
}
```

处理异常情况

网络延迟：

超时机制：在节点间通信时设置超时。例如，使用net.DialTimeout来建立连接，以及在发送和接收数据时设置SetDeadline。

conn, err := net.DialTimeout("tcp", "remoteNode:port", time.Second*5)
if err != nil {
    // 处理连接超时错误
}
defer conn.Close()
conn.SetDeadline(time.Now().Add(time.Second * 3))
_, err = conn.Write([]byte("data"))
if err != nil {
    // 处理写入超时错误
}

重试机制：对于因网络延迟导致的通信失败，可进行重试。例如：

maxRetries := 3
for i := 0; i < maxRetries; i++ {
    conn, err := net.DialTimeout("tcp", "remoteNode:port", time.Second*5)
    if err == nil {
        // 成功连接，进行通信
        break
    }
    time.Sleep(time.Second)
}

节点故障：
- 心跳检测：每个节点定期向其他节点发送心跳包，若在一定时间内未收到某个节点的心跳响应，则判定该节点故障。例如，使用一个定时任务发送心跳：
```
go func() {
    for {
        err := sendHeartbeat("node1:port")
        if err != nil {
            // 处理节点故障，如移除该节点相关的任务等
        }
        time.Sleep(time.Second * 10)
    }
}()
```
- 任务迁移：当检测到某个节点故障时，将该节点的未完成任务迁移到其他节点。可通过共享的任务元数据（如任务队列的索引等）来实现任务迁移。例如，将故障节点任务队列中的任务重新分发到其他节点：
```
func migrateTasks(failedNode string) {
    // 获取故障节点任务队列
    tasks := getTasksFromFailedNode(failedNode)
    for _, task := range tasks {
        distributeTaskToOtherNode(task)
    }
}
```

星途面试题库

面试题：Go条件变量在高并发分布式系统中的同步策略设计

知识考点

面试题答案

整体架构

同步机制

处理异常情况