面试题：Go语言中通道死锁的常见场景及避免方法

Question

请描述在Go语言中，哪些常见场景可能会导致通道死锁？并举例说明如何通过合理的代码设计来避免这些死锁场景。

Answer 1

常见导致通道死锁的场景：

1. 发送端无接收方：当一个协程向通道发送数据，但没有其他协程从该通道接收数据时，会发生死锁。例如：

package main

func main() {
    ch := make(chan int)
    ch <- 1 // 这里发送数据，但没有接收方，会导致死锁
}

2. 接收端无发送方：当一个协程尝试从通道接收数据，但没有其他协程向该通道发送数据时，会发生死锁。例如：

package main

func main() {
    ch := make(chan int)
    <-ch // 这里接收数据，但没有发送方，会导致死锁
}

3. 双向阻塞：在两个协程之间通过通道进行通信时，如果双方都在等待对方先操作，会导致死锁。例如：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)

    go func() {
        ch1 <- 1
        <-ch2
    }()

    go func() {
        ch2 <- 2
        <-ch1
    }()
}

避免死锁的代码设计方法：

1. 确保有接收方：在发送数据之前，确保有协程准备好从通道接收数据。例如：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    go func() {
        data := <-ch
        fmt.Println("Received:", data)
    }()

    ch <- 1
}

2. 确保有发送方：在接收数据之前，确保有协程准备好向通道发送数据。例如：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    go func() {
        ch <- 1
    }()

    data := <-ch
    fmt.Println("Received:", data)
}

3. 避免双向阻塞：合理设计协程间的通信逻辑，避免双方互相等待。例如，通过引入一个额外的信号通道来打破死锁：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)
    signal := make(chan struct{})

    go func() {
        <-signal
        ch1 <- 1
        <-ch2
    }()

    go func() {
        ch2 <- 2
        <-ch1
        close(signal)
    }()

    close(signal)
}