面试题：Go语言中复杂业务下Goroutine优雅退出与资源清理的设计与优化

设计思路

信号处理：使用Go语言内置的os/signal包来捕获系统退出信号（如SIGINT、SIGTERM）。这使得程序能够在接收到这些信号时，启动关闭流程。
上下文（Context）：使用context.Context来控制Goroutine的生命周期。context.Context可以携带截止时间、取消信号等信息，传递给各个Goroutine，让它们能够感知到系统关闭的信号并及时退出。
WaitGroup：使用sync.WaitGroup来等待所有Goroutine完成任务。每个Goroutine在启动时向WaitGroup添加计数，在退出时减少计数。主程序使用WaitGroup的Wait方法等待所有Goroutine完成。
数据一致性：在Goroutine之间共享数据时，使用sync.Mutex、sync.RWMutex等同步原语来保证数据一致性。同时，在关闭流程中，确保所有数据的修改操作已经完成，再进行资源清理。
避免死锁：在设计Goroutine之间的依赖关系和同步操作时，要特别注意避免死锁。例如，确保锁的获取顺序一致，避免循环依赖等。

关键代码示例

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "os"
    "os/signal"
    "sync"
    "syscall"
    "time"
)

func worker(ctx context.Context, wg *sync.WaitGroup, id int) {
    defer wg.Done()
    for {
        select {
        case <-ctx.Done():
            fmt.Printf("Worker %d received shutdown signal, cleaning up...\n", id)
            // 进行资源清理操作
            time.Sleep(1 * time.Second) // 模拟资源清理时间
            fmt.Printf("Worker %d cleanup finished\n", id)
            return
        default:
            fmt.Printf("Worker %d is working...\n", id)
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

    // 启动多个Goroutine
    numWorkers := 3
    for i := 0; i < numWorkers; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker(ctx, &wg, i)
    }

    // 捕获系统退出信号
    sigs := make(chan os.Signal, 1)
    signal.Notify(sigs, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)

    go func() {
        sig := <-sigs
        fmt.Println()
        fmt.Println(sig)
        cancel() // 发送取消信号给所有Goroutine
    }()

    wg.Wait() // 等待所有Goroutine完成
    fmt.Println("All workers have been gracefully stopped")
}

代码说明

worker函数：每个Goroutine执行worker函数，它使用select语句监听ctx.Done()通道。当接收到取消信号时，进行资源清理并返回。
main函数：
- 使用context.WithCancel创建一个可取消的上下文ctx和取消函数cancel。
- 启动多个Goroutine，并为每个Goroutine添加WaitGroup计数。
- 使用os/signal包捕获SIGINT和SIGTERM信号。当接收到信号时，调用cancel函数取消上下文，通知所有Goroutine退出。
- 最后使用wg.Wait()等待所有Goroutine完成清理工作。

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