面试题：Go并发编程中，导致数据竞争的常见场景有哪些

Question

在Go的并发编程里，数据竞争是常见问题。请阐述哪些场景容易引发数据竞争，并且说明如何使用Go提供的工具检测数据竞争。

Answer 1

容易引发数据竞争的场景

1. 多个goroutine同时读写共享变量：当多个goroutine同时对同一个变量进行读取和写入操作，且没有适当的同步机制时，就会引发数据竞争。例如：

package main

import (
    "fmt"
)

var num int

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            num = num + 1
        }()
    }
    fmt.Println(num)
}

在这个例子中，多个goroutine同时对num变量进行写操作，没有同步机制，可能导致数据竞争。 2. 读写操作没有正确的顺序：即使只有一个写操作，但如果读操作和写操作的顺序没有正确同步，也可能出现数据竞争。例如：

package main

import (
    "fmt"
)

var flag bool
var data int

func writer() {
    data = 42
    flag = true
}

func reader() {
    if flag {
        fmt.Println(data)
    }
}

func main() {
    go writer()
    reader()
}

在这个例子中，reader函数依赖writer函数设置的flag来读取data，但由于没有适当同步，reader可能在data被完全写入之前读取，导致数据竞争。

使用Go提供的工具检测数据竞争

Go提供了go build、go run和go test命令的-race标志来检测数据竞争。

1. 构建时检测：在构建可执行文件时，使用-race标志：

go build -race main.go

2. 运行时检测：在运行程序时，使用-race标志：

go run -race main.go

3. 测试时检测：在运行测试时，使用-race标志：

go test -race

当检测到数据竞争时，Go会输出详细的报告，包括竞争发生的位置、涉及的goroutine等信息，帮助开发者定位和解决问题。