面试题：Go中基于Channel实现复杂分布式系统中的同步机制

设计思路

数据传输层：使用Go语言的标准库net来处理网络通信。可以使用TCP协议进行数据传输，通过net.Dial和net.Listen函数来建立连接和监听端口。
Channel 设计：
- 发送 Channel：每个节点维护一个发送 Channel，用于将待发送的数据放入该 Channel 中。然后由一个独立的 goroutine 负责从这个 Channel 中取出数据并通过网络发送出去。
- 接收 Channel：每个节点有一个接收 Channel，用于接收从网络中读取到的数据。另一个独立的 goroutine 负责监听网络连接，一旦有数据到达，就将数据放入接收 Channel 中。
节点故障处理：
- 在网络连接建立时，采用重试机制。如果连接失败，等待一段时间后重新尝试连接。
- 对于发送数据，在发送失败时，将数据重新放入发送 Channel 中，等待再次发送。
- 接收端可以通过心跳机制检测节点是否存活，如果某个节点长时间没有心跳，则认为该节点故障，停止从该节点接收数据。
数据处理：
- 从接收 Channel 中取出的数据可以放入另一个处理 Channel 中，由专门的 goroutine 从处理 Channel 中取出数据进行处理。

关键代码片段

package main

import (
    "fmt"
    "net"
    "time"
)

// 定义数据结构
type Data struct {
    Content string
}

// 发送数据的函数
func sendData(sendCh <-chan Data, targetAddr string) {
    for data := range sendCh {
        conn, err := net.Dial("tcp", targetAddr)
        if err != nil {
            fmt.Printf("连接失败: %v，重试...\n", err)
            time.Sleep(5 * time.Second)
            continue
        }
        defer conn.Close()

        _, err = fmt.Fprintf(conn, "%s\n", data.Content)
        if err != nil {
            fmt.Printf("发送数据失败: %v，重新放入发送队列...\n", err)
            sendCh <- data
        }
    }
}

// 接收数据的函数
func receiveData(receiveCh chan<- Data, listenAddr string) {
    ln, err := net.Listen("tcp", listenAddr)
    if err != nil {
        fmt.Printf("监听失败: %v\n", err)
        return
    }
    defer ln.Close()

    for {
        conn, err := ln.Accept()
        if err != nil {
            fmt.Printf("接受连接失败: %v\n", err)
            continue
        }
        go func(c net.Conn) {
            defer c.Close()
            var data Data
            _, err := fmt.Fscanf(c, "%s\n", &data.Content)
            if err != nil {
                fmt.Printf("读取数据失败: %v\n", err)
                return
            }
            receiveCh <- data
        }(conn)
    }
}

func main() {
    sendCh := make(chan Data)
    receiveCh := make(chan Data)

    // 启动发送和接收 goroutine
    go sendData(sendCh, "127.0.0.1:8080")
    go receiveData(receiveCh, "127.0.0.1:8081")

    // 模拟产生数据并发送
    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            sendCh <- Data{Content: fmt.Sprintf("数据 %d", i)}
            time.Sleep(1 * time.Second)
        }
        close(sendCh)
    }()

    // 模拟处理接收的数据
    go func() {
        for data := range receiveCh {
            fmt.Printf("接收到数据: %s\n", data.Content)
        }
    }()

    select {}
}

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