面试题：Go中如何检测map在并发操作时可能出现的问题

Question

在Go语言中，map本身不是并发安全的。请描述一种方法，能够在并发环境下操作map时，检测出可能会发生的非并发安全问题，并且举例说明如何在代码中实现这种检测。

Answer 1

在Go语言中，可以使用sync.Map来安全地在并发环境下操作map。同时，为了检测非并发安全问题，可以通过在普通map操作前后添加互斥锁来实现。以下是具体说明：

1. 使用sync.Map

sync.Map是Go标准库提供的并发安全的map实现。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    var m sync.Map

    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(id int) {
            defer wg.Done()
            key := fmt.Sprintf("key-%d", id)
            m.Store(key, id)
            value, ok := m.Load(key)
            if ok {
                fmt.Printf("goroutine %d: key %s, value %d\n", id, key, value)
            }
        }(i)
    }

    wg.Wait()
}

2. 使用互斥锁检测普通map的非并发安全问题

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var mu sync.Mutex
var data = make(map[string]int)

func write(key string, value int) {
    mu.Lock()
    data[key] = value
    mu.Unlock()
}

func read(key string) int {
    mu.Lock()
    value := data[key]
    mu.Unlock()
    return value
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(id int) {
            defer wg.Done()
            key := fmt.Sprintf("key-%d", id)
            write(key, id)
            value := read(key)
            fmt.Printf("goroutine %d: key %s, value %d\n", id, key, value)
        }(i)
    }
    wg.Wait()
}

在上述代码中，mu是一个sync.Mutex实例，在对普通map进行读写操作前，先使用mu.Lock()锁定，操作完成后使用mu.Unlock()解锁，这样可以避免并发操作普通map带来的非并发安全问题。如果不使用互斥锁，在并发读写map时可能会出现数据竞争导致程序崩溃或出现不可预期的结果。通过这种方式就可以检测并防止非并发安全问题。