面试题：Go语言中如何通过通道机制避免常见死锁场景

Question

在Go语言中，通道（channel）是实现并发通信的重要机制。请阐述如何合理使用通道来避免因资源竞争和同步不当导致的死锁。假设你有两个goroutine，一个负责生产数据发送到通道，另一个负责从通道接收数据，描述如何确保这个过程不会发生死锁，并给出简单示例代码。

Answer 1

1. 避免死锁的方法
   • 缓冲设置：合理设置通道的缓冲区大小。如果是无缓冲通道，发送操作会阻塞直到有接收者准备好接收数据，接收操作也会阻塞直到有数据被发送。有缓冲通道则在缓冲区未满时发送操作不会阻塞，在缓冲区未空时接收操作不会阻塞。
   • 确保发送和接收的匹配：保证在所有发送操作都完成之前，有足够的接收操作；反之，在所有接收操作完成之前，有足够的发送操作。这可以通过适当的同步机制，如WaitGroup来实现。
   • 正确关闭通道：在发送端完成数据发送后，要及时关闭通道，这样接收端可以通过ok标志判断通道是否关闭，避免无限阻塞在接收操作上。
2. 示例代码

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func producer(ch chan int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for i := 0; i < 5; i++ {
        ch <- i
    }
    close(ch)
}

func consumer(ch chan int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    for {
        data, ok := <-ch
        if!ok {
            break
        }
        fmt.Println("Received:", data)
    }
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    ch := make(chan int)

    wg.Add(2)
    go producer(ch, &wg)
    go consumer(ch, &wg)

    wg.Wait()
}

在上述代码中：

• producer函数向通道ch发送数据，完成发送后关闭通道。
• consumer函数从通道ch接收数据，当通道关闭时（ok为false）退出循环。
• main函数使用WaitGroup等待两个goroutine完成，确保程序不会提前退出，从而避免死锁。