面试题：Go带缓冲通道的阻塞与非阻塞情况分析

Question

在Go语言中，假设存在一个带缓冲通道ch := make(chan int, 5)，请详细分析以下几种操作场景下的阻塞与非阻塞情况，并解释原因：1. 连续向通道写入6个数据；2. 先向通道写入5个数据，再读取一个数据，然后再写入一个数据；3. 先向通道写入3个数据，然后同时启动5个协程从通道读取数据。

Answer 1

1. 连续向通道写入6个数据：
   • 阻塞情况：前5次写入是非阻塞的，因为通道带缓冲为5，可以容纳5个数据。第6次写入会阻塞。
   • 原因：Go语言中，带缓冲通道在有空闲缓冲区时写入操作不会阻塞。当缓冲区满了（这里容纳5个数据后已满），再进行写入操作就会阻塞，直到有其他协程从通道读取数据，腾出空间。
2. 先向通道写入5个数据，再读取一个数据，然后再写入一个数据：
   • 阻塞情况：前5次写入是非阻塞的，因为通道缓冲可以容纳5个数据。读取一个数据是非阻塞的，因为通道中有数据可读。最后一次写入也是非阻塞的。
   • 原因：写入时，只要通道缓冲区有空间就不会阻塞。读取时，只要通道中有数据就不会阻塞。当读取一个数据后，通道缓冲区有了一个空闲位置，所以最后一次写入可以顺利完成，不会阻塞。
3. 先向通道写入3个数据，然后同时启动5个协程从通道读取数据：
   • 阻塞情况：前3次写入是非阻塞的，因为通道有足够缓冲空间。启动的5个协程中，前3个协程读取数据是非阻塞的，因为通道中有3个数据可读。后2个协程读取数据会阻塞。
   • 原因：写入时，只要通道缓冲区有空间就不会阻塞。读取时，只要通道中有数据就不会阻塞。当通道中的3个数据被前3个协程读取后，通道中没有数据了，此时后2个协程尝试读取数据就会阻塞，直到有其他协程向通道写入数据。