面试题：Go recover方法在高并发环境下的挑战与应对

Question

在Go语言的高并发编程场景中，多个goroutine可能同时运行，并且每个goroutine都有可能发生panic。请深入分析recover方法在这种高并发环境下可能面临的挑战，比如如何准确捕获特定goroutine中的panic，避免在一个goroutine的异常处理中影响其他正常运行的goroutine等问题。提出一种可行的解决方案，并通过完整的代码示例展示如何实现高并发环境下安全、有效的异常处理机制。

Answer 1

1. recover方法在高并发环境下的挑战

• 捕获特定goroutine的panic：在高并发场景中，每个goroutine都是独立运行的，recover 只能捕获当前goroutine中的panic。如果一个goroutine发生panic，其他goroutine中的 recover 无法捕获该异常，导致难以在统一的地方处理所有goroutine的异常。
• 避免影响其他正常运行的goroutine：当一个goroutine发生panic，如果没有正确处理，可能会导致整个程序崩溃。即使在某个goroutine中使用 recover 捕获了panic，也需要确保不会因为异常处理逻辑而影响到其他正常运行的goroutine。例如，异常处理可能会占用共享资源，从而影响其他goroutine对该资源的访问。

2. 可行的解决方案

可以通过在每个goroutine中使用匿名函数包裹业务逻辑，并在匿名函数中使用 recover 来捕获panic。同时，使用一个 chan 来传递异常信息，以便在主goroutine中统一处理所有goroutine的异常。

3. 代码示例

package main

import (
    "fmt"
)

func worker(id int, resultChan chan<- int, errorChan chan<- error) {
    defer func() {
        if r := recover(); r != nil {
            errorChan <- fmt.Errorf("goroutine %d panicked: %v", id, r)
        }
    }()
    // 模拟业务逻辑，这里可能会发生panic
    if id == 2 {
        panic("simulated panic")
    }
    result := id * id
    resultChan <- result
}

func main() {
    numWorkers := 3
    resultChan := make(chan int, numWorkers)
    errorChan := make(chan error, numWorkers)

    for i := 1; i <= numWorkers; i++ {
        go worker(i, resultChan, errorChan)
    }

    go func() {
        for i := 0; i < numWorkers; i++ {
            select {
            case result := <-resultChan:
                fmt.Printf("Result from goroutine: %d\n", result)
            case err := <-errorChan:
                fmt.Printf("Error from goroutine: %v\n", err)
            }
        }
        close(resultChan)
        close(errorChan)
    }()

    select {}
}

在上述代码中：

• worker 函数是每个goroutine执行的函数，它使用 defer 和 recover 来捕获可能发生的panic，并将异常信息通过 errorChan 发送出去。
• 在 main 函数中，创建了多个 worker goroutine，并通过 resultChan 接收正常的计算结果，通过 errorChan 接收异常信息。
• 使用 select 语句在主goroutine中统一处理来自不同goroutine的结果和异常，确保在高并发环境下安全、有效地处理异常。