面试题：Go语言并发环境下错误处理机制与通道结合的应用

Question

假设你正在开发一个多协程的应用，其中部分协程会产生错误。要求通过通道来传递错误信息并进行集中处理。请设计一个架构并编写示例代码来实现这个功能，说明如何保证数据的一致性和避免死锁。

Answer 1

架构设计

1. 协程部分：每个可能出错的协程将错误通过通道发送出去。
2. 错误处理部分：有一个专门的协程用于接收这些错误通道传来的错误信息，并进行集中处理。

示例代码（以Go语言为例）

package main

import (
    "fmt"
)

// 模拟一个可能出错的任务
func task(id int, resultChan chan int, errorChan chan error) {
    if id == 2 { // 假设id为2时出错
        errorChan <- fmt.Errorf("task %d has an error", id)
        return
    }
    resultChan <- id * 2
}

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

    // 启动多个协程
    for i := 1; i <= 3; i++ {
        go task(i, resultChan, errorChan)
    }

    // 错误处理协程
    go func() {
        for err := range errorChan {
            fmt.Println("Error:", err)
        }
    }()

    // 结果处理
    for i := 1; i <= 3; i++ {
        select {
        case result := <-resultChan:
            fmt.Println("Result:", result)
        case err := <-errorChan:
            fmt.Println("Error:", err)
        }
    }

    close(resultChan)
    close(errorChan)
}

保证数据一致性和避免死锁

1. 数据一致性：
   • 使用通道进行数据传递，通道本身是线程安全的，保证了数据在不同协程间传递时的一致性。
   • 在示例中，resultChan和errorChan分别传递结果和错误，不会造成数据竞争。
2. 避免死锁：
   • 确保所有的通道都有对应的发送和接收操作。在示例中，每个协程都会向resultChan或errorChan发送数据，而主协程和错误处理协程会接收这些数据。
   • 合理使用select语句，在多个通道操作中进行非阻塞的选择，防止协程因等待通道操作而无限期阻塞。例如，在主协程中使用select语句同时监听resultChan和errorChan，避免死锁。
   • 正确关闭通道。在示例中，处理完所有任务后关闭resultChan和errorChan，防止因通道未关闭导致的死锁。