面试题：Go语言defer在并发编程中资源清理的挑战与解决方案

面临的挑战

资源竞争：多个goroutine同时通过defer清理同一资源，可能导致资源竞争问题，例如文件描述符的重复关闭，数据库连接的重复释放等，这会引发程序崩溃或数据不一致。
死锁风险：如果在defer清理函数中存在同步操作（如获取锁），并且不同goroutine的defer清理顺序不当，可能会导致死锁。例如，goroutine A在defer中获取锁L1，然后等待锁L2，而goroutine B在defer中获取锁L2，然后等待锁L1，就会形成死锁。

解决方案

使用互斥锁（Mutex）
- 原理：通过互斥锁保证同一时间只有一个goroutine可以访问和清理资源，避免资源竞争。
- 代码示例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    resource = 0
    mu       sync.Mutex
)

func worker(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    // 使用资源
    resource++
    fmt.Println("Using resource, current value:", resource)
    // 模拟业务逻辑
    // 清理资源
    fmt.Println("Cleaning up resource")
    resource--
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker(&wg)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("Final resource value:", resource)
}

- **解释**：在`worker`函数中，通过`mu.Lock()`和`mu.Unlock()`（使用defer确保解锁）保证了同一时间只有一个goroutine可以访问和修改`resource`，避免了资源竞争。

2. 使用sync.Once - 原理：sync.Once类型的变量可以保证其函数只被执行一次，无论有多少个goroutine试图调用。这可以用于确保资源只被清理一次。 - 代码示例：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    resource = 0
    once     sync.Once
)

func worker(wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    // 使用资源
    resource++
    fmt.Println("Using resource, current value:", resource)
    // 模拟业务逻辑
    // 清理资源
    once.Do(func() {
        fmt.Println("Cleaning up resource")
        resource--
    })
}

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go worker(&wg)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Println("Final resource value:", resource)
}

- **解释**：在`worker`函数中，`once.Do`确保了资源清理函数只被执行一次，即使多个goroutine都调用了`once.Do`，这样就避免了重复清理资源的问题。

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