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面试题:Go闭包解决复杂数据结构共享的策略剖析

假设有一个复杂的数据结构,如嵌套的结构体,且包含一些方法。现在需要通过闭包来在不同的函数和goroutine之间共享这个复杂数据结构,并保证数据的一致性和操作的原子性。请详细描述你的设计思路,包括如何处理数据更新、读取等操作,同时编写核心代码片段来展示实现方式。
48.3万 热度难度
编程语言Go

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一键面试

设计思路

  1. 互斥锁保护数据:使用Go语言的sync.Mutex来保护复杂数据结构,确保在同一时间只有一个goroutine可以访问和修改数据,从而保证数据的一致性和操作的原子性。
  2. 闭包封装操作:通过闭包将对复杂数据结构的操作封装起来,这样在不同函数和goroutine中调用闭包,就可以以统一的方式操作数据,同时避免直接访问数据结构带来的并发问题。
  3. 数据更新与读取操作:在闭包内,先获取互斥锁,执行完相应的数据更新或读取操作后,再释放互斥锁。

核心代码片段

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

// 定义复杂数据结构
type NestedStruct struct {
    Field1 string
    Field2 int
    // 可以有更多嵌套结构和字段
}

// 定义操作函数闭包
func createDataOperations() (func() NestedStruct, func(NestedStruct)) {
    var data NestedStruct
    var mu sync.Mutex

    // 读取操作闭包
    read := func() NestedStruct {
        mu.Lock()
        defer mu.Unlock()
        return data
    }

    // 更新操作闭包
    write := func(newData NestedStruct) {
        mu.Lock()
        defer mu.Unlock()
        data = newData
    }

    return read, write
}

func main() {
    read, write := createDataOperations()

    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

    // 模拟一个goroutine进行写入操作
    go func() {
        newData := NestedStruct{Field1: "new value", Field2: 123}
        write(newData)
        wg.Done()
    }()

    // 模拟另一个goroutine进行读取操作
    go func() {
        result := read()
        fmt.Println(result)
        wg.Done()
    }()

    wg.Wait()
}

在上述代码中:

  1. 定义了NestedStruct作为复杂数据结构。
  2. createDataOperations函数返回两个闭包,read用于读取数据,write用于更新数据。
  3. 在闭包内部,通过sync.Mutex确保数据操作的原子性和一致性。
  4. main函数中启动两个goroutine分别模拟数据的写入和读取操作。