面试题：Go中WaitGroup在带有依赖关系的并发场景的应用

Question

现在有一个任务依赖关系图，任务A需要先执行，任务B和C依赖任务A完成后才能执行，任务D依赖任务B和C完成后执行。请使用Go的WaitGroup设计并实现这个复杂并发场景的程序，描述如何通过WaitGroup来管理任务间的依赖关系以及如何避免死锁。

Answer 1

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    // 为所有任务计数
    wg.Add(4)

    // 执行任务A
    go func() {
        defer wg.Done()
        fmt.Println("Task A is running")
        // 模拟任务A执行
    }()

    // 执行任务B，依赖任务A
    go func() {
        // 这里等待任务A完成（可通过channel等方式，这里简单示意任务A执行快则不等待）
        wg.Wait()
        defer wg.Done()
        fmt.Println("Task B is running")
        // 模拟任务B执行
    }()

    // 执行任务C，依赖任务A
    go func() {
        // 这里等待任务A完成（可通过channel等方式，这里简单示意任务A执行快则不等待）
        wg.Wait()
        defer wg.Done()
        fmt.Println("Task C is running")
        // 模拟任务C执行
    }()

    // 执行任务D，依赖任务B和C
    go func() {
        // 等待任务B和C完成
        wg.Wait()
        defer wg.Done()
        fmt.Println("Task D is running")
        // 模拟任务D执行
    }()

    // 等待所有任务完成
    wg.Wait()
    fmt.Println("All tasks are completed")
}

通过WaitGroup管理任务间依赖关系

1. 初始化计数：在main函数开始，通过wg.Add(4)为4个任务（A、B、C、D）设置初始计数。
2. 任务完成通知：每个任务在执行结束前调用wg.Done()，表示该任务完成，将WaitGroup的计数减1。
3. 等待依赖任务：例如任务B和C需要等待任务A完成，任务D需要等待任务B和C完成，它们通过wg.Wait()阻塞，直到依赖任务调用wg.Done()使计数为0。

避免死锁

1. 合理设置计数：确保wg.Add()的调用次数和实际任务数量匹配，避免因计数过少导致某些任务未被等待，或计数过多导致wg.Wait()永远阻塞。
2. 及时调用wg.Done()：每个任务必须在结束时调用wg.Done()，若遗漏会导致wg.Wait()一直等待，从而产生死锁。
3. 避免循环依赖：在设计任务依赖关系时，要避免出现任务间循环依赖的情况，否则会导致死锁。例如，不能出现A依赖B，B依赖C，C又依赖A的情况。