面试题：Go语言中常见的并发范式及性能差异

Question

请列举出Go语言中至少两种常见的并发范式，并简要说明它们在性能方面的差异，例如在资源占用、执行效率等方面。

Answer 1

• 常见并发范式：
  • 生产者 - 消费者模式：有生产者生成数据，消费者消费数据，通过通道（channel）进行数据传递。比如在一个日志处理系统中，生产者不断生成日志数据，消费者从通道获取数据并写入文件。
  • 扇入（Fan - In）和扇出（Fan - Out）模式：扇出是指一个任务将工作分配给多个并发的子任务，扇入则是将多个并发子任务的结果收集起来。例如在分布式计算场景，扇出把大计算任务分发给多个计算节点，扇入将各节点计算结果汇总。
• 性能差异：
  • 资源占用：
    • 生产者 - 消费者模式：资源占用相对稳定，主要取决于通道的缓存大小以及生产者和消费者处理数据的速度。如果通道缓存过小，可能导致生产者阻塞等待消费者，影响效率；缓存过大则占用过多内存。
    • 扇入扇出模式：扇出时会创建多个并发任务，资源占用会随着任务数量增加而上升。扇入时如果同时处理过多的输入通道，也会占用较多资源。
  • 执行效率：
    • 生产者 - 消费者模式：执行效率取决于生产者和消费者的处理能力平衡。如果两者速度匹配，能高效运行；若生产者过快或消费者过慢，会出现等待，降低效率。
    • 扇入扇出模式：扇出可充分利用多核资源，加快任务处理速度，但如果任务间通信和协调开销过大，会抵消并行带来的优势。扇入时如果结果收集和合并处理不当，也可能成为性能瓶颈。