面试题：Go中缓冲与非缓冲通道在数据传输上的区别

1. 缓冲通道和非缓冲通道数据发送和接收操作行为特点及阻塞情况

非缓冲通道：
- 发送操作：当一个goroutine尝试向非缓冲通道发送数据时，如果没有其他goroutine在接收数据，该发送操作会阻塞，直到有goroutine开始从通道接收数据。
- 接收操作：当一个goroutine尝试从非缓冲通道接收数据时，如果没有其他goroutine在发送数据，该接收操作会阻塞，直到有goroutine向通道发送数据。可以说非缓冲通道起到了同步goroutine的作用，发送和接收操作会在通道上进行同步握手。
缓冲通道：
- 发送操作：当一个goroutine尝试向缓冲通道发送数据时，如果通道中还有空闲的缓冲区空间，发送操作会立即完成，不会阻塞。只有当通道缓冲区已满，再进行发送操作时才会阻塞，直到有goroutine从通道接收数据，腾出空间。
- 接收操作：当一个goroutine尝试从缓冲通道接收数据时，如果通道中有数据，接收操作会立即完成，不会阻塞。只有当通道为空时，接收操作才会阻塞，直到有goroutine向通道发送数据。

2. 示例说明

非缓冲通道示例

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)
    go func() {
        num := 42
        fmt.Println("Sending data...")
        ch <- num
        fmt.Println("Data sent")
    }()
    data := <-ch
    fmt.Printf("Received data: %d\n", data)
}

在这个例子中，发送数据的goroutine会在ch <- num处阻塞，直到主goroutine执行data := <-ch从通道接收数据，完成同步握手。

缓冲通道示例

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int, 2)
    ch <- 10
    ch <- 20
    fmt.Println("Both values sent without blocking")
    data1 := <-ch
    data2 := <-ch
    fmt.Printf("Received data1: %d\n", data1)
    fmt.Printf("Received data2: %d\n", data2)
}

这里缓冲通道容量为2，前两次发送操作不会阻塞，因为通道缓冲区有空间。如果尝试发送第三个值而没有接收操作，发送操作就会阻塞。

3. 适用场景

适合使用缓冲通道的场景：
- 解耦生产者 - 消费者模型：如果生产者产生数据的速度可能比消费者处理数据的速度快，缓冲通道可以作为一个缓冲区，生产者可以先将数据发送到通道中，而不会立即阻塞，消费者可以按照自己的节奏从通道中取出数据处理。例如在一个日志记录系统中，日志生成（生产者）可能较为频繁，而日志写入磁盘（消费者）相对较慢，使用缓冲通道可以暂存日志数据。
- 数据批量处理：当需要收集一定数量的数据后再进行统一处理时，缓冲通道可以用来收集数据。比如在进行数据统计时，先将数据发送到缓冲通道，等通道满了或者达到一定条件后，再进行统计计算。
适合使用非缓冲通道的场景：
- 同步操作：当需要精确控制两个或多个goroutine之间的同步时，非缓冲通道非常有用。例如，在一个任务编排场景中，一个goroutine需要等待另一个goroutine完成某个任务后才能继续执行，使用非缓冲通道可以实现这种同步。
- 数据传递且立即处理：如果数据一旦产生就需要立即被处理，不希望有任何缓冲存储，非缓冲通道能保证这种及时性。例如在一个实时数据处理系统中，新数据产生后需要立即被相应的处理逻辑消费。

星途面试题库

面试题：Go中缓冲与非缓冲通道在数据传输上的区别

知识考点

面试题答案

1. 缓冲通道和非缓冲通道数据发送和接收操作行为特点及阻塞情况

2. 示例说明

非缓冲通道示例

缓冲通道示例

3. 适用场景