面试题：Go语言切片在并发环境下的动态管理

Question

假设你正在开发一个多 goroutine 并发操作切片的程序，在动态添加和删除切片元素的过程中，如何保证数据的一致性和程序的正确性？请给出具体的实现思路和关键代码片段。

Answer 1

1. 实现思路：
   • 使用sync.Mutex来保护对切片的操作。在添加或删除切片元素前，先获取锁，操作完成后释放锁，这样可以避免多个 goroutine 同时修改切片导致的数据竞争。
   • 也可以使用sync.RWMutex，如果读操作较多，写操作较少，读操作时使用读锁，写操作时使用写锁，能提高并发性能。因为读操作之间不互斥，只有读操作和写操作、写操作和写操作之间互斥。
2. 关键代码片段（使用sync.Mutex）：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    dataSlice []int
    mu        sync.Mutex
)

func addElement(num int) {
    mu.Lock()
    dataSlice = append(dataSlice, num)
    mu.Unlock()
}

func removeElement(index int) {
    mu.Lock()
    if index < len(dataSlice) {
        dataSlice = append(dataSlice[:index], dataSlice[index+1:]...)
    }
    mu.Unlock()
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    // 模拟多个 goroutine 并发操作
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(n int) {
            defer wg.Done()
            addElement(n)
        }(i)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("Final slice:", dataSlice)
}

3. 关键代码片段（使用sync.RWMutex，示例只展示添加操作，删除操作类似，加写锁）：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    dataSlice []int
    rwMu      sync.RWMutex
)

func addElement(num int) {
    rwMu.Lock()
    dataSlice = append(dataSlice, num)
    rwMu.Unlock()
}

func readElement() {
    rwMu.RLock()
    fmt.Println("Reading slice:", dataSlice)
    rwMu.RUnlock()
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    // 模拟多个 goroutine 并发操作
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(n int) {
            defer wg.Done()
            addElement(n)
        }(i)
    }
    wg.Wait()
    readElement()
}