面试题：Go中chan阻塞与非阻塞操作的场景应用

阻塞操作适用场景及示例

同步协程
- 场景描述：当需要确保一个协程完成某些任务后，另一个协程才能继续执行时，阻塞操作非常有用。例如，在一个程序中，有一个协程负责数据的计算，另一个协程负责使用计算结果进行输出，通过阻塞通道来同步这两个协程。
- 示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func calculate(ch chan int) {
    result := 1 + 2
    ch <- result
}

func main() {
    ch := make(chan int)
    go calculate(ch)
    result := <-ch
    fmt.Println("计算结果:", result)
}

在这个例子中，main 函数中的 <-ch 操作是阻塞的，直到 calculate 协程向通道 ch 发送数据，这样就保证了 calculate 协程的计算任务完成后，main 函数才会继续输出结果。 2. 资源池管理

场景描述：假设有一个数据库连接池，每次从连接池中获取连接和归还连接时，都希望在没有可用连接时等待，直到有连接可用。通道的阻塞操作可以很好地实现这种资源管理。
示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    pool := make(chan struct{}, 2) // 连接池，最多容纳2个连接
    pool <- struct{}{} // 初始化放入一个连接
    pool <- struct{}{} // 再放入一个连接

    // 获取连接
    fmt.Println("尝试获取连接")
    <-pool
    fmt.Println("获取到一个连接")

    // 再次获取连接
    fmt.Println("尝试获取第二个连接")
    <-pool
    fmt.Println("获取到第二个连接")

    // 尝试获取第三个连接，此时会阻塞
    fmt.Println("尝试获取第三个连接")
    // 这里程序会阻塞，因为没有可用连接
}

在这个代码中，通道 pool 模拟连接池，每次从通道接收数据（<-pool）就相当于获取一个连接，当没有可用连接时，接收操作会阻塞，直到有连接归还（向通道发送数据）。

非阻塞操作适用场景及示例

防止死锁
- 场景描述：在复杂的并发程序中，可能存在多个协程互相等待资源的情况，容易导致死锁。使用非阻塞通道操作可以在某些情况下避免死锁。例如，在一个网络通信程序中，发送数据到网络可能会因为网络故障等原因阻塞，如果使用阻塞通道发送数据，可能会导致死锁。通过非阻塞发送操作，可以在发送失败时采取其他措施，如重试或记录日志。
- 示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)
    select {
    case ch <- 1:
        fmt.Println("数据发送成功")
    default:
        fmt.Println("数据发送失败，采取其他措施，如重试或记录日志")
    }
}

在这个 select 语句中，ch <- 1 是一个向通道 ch 发送数据的操作，如果通道 ch 已满（这里没有接收方，所以可视为已满），则会执行 default 分支，避免了阻塞，也就避免了可能因阻塞发送而导致的死锁。 2. 异步任务处理

场景描述：在处理大量异步任务时，不希望因为向通道发送任务而阻塞当前协程，影响整体处理效率。例如，一个 Web 服务器需要处理大量的请求，每个请求可能触发一个异步任务，使用非阻塞通道可以快速将任务放入通道，而不会阻塞处理请求的协程。
示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func worker(ch chan int) {
    for task := range ch {
        fmt.Println("处理任务:", task)
    }
}

func main() {
    ch := make(chan int)
    go worker(ch)

    tasks := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    for _, task := range tasks {
        select {
        case ch <- task:
            fmt.Println("任务", task, "已提交")
        default:
            fmt.Println("任务", task, "提交失败，队列已满，可稍后重试")
        }
    }
    close(ch)
}

在这个示例中，main 函数通过 select 语句以非阻塞方式向 ch 通道发送任务。如果通道已满，任务提交失败，程序可以选择采取其他处理方式，如记录日志或稍后重试。而 worker 协程从通道接收任务并处理，这样实现了异步任务处理。

星途面试题库

面试题：Go中chan阻塞与非阻塞操作的场景应用

知识考点

面试题答案

阻塞操作适用场景及示例

非阻塞操作适用场景及示例