面试题：Go语言通道的死锁场景分析

Question

以下是一段Go语言代码： ```go package main import ( "fmt" ) func main() { ch := make(chan int) ch <- 1 fmt.Println(<-ch) } ``` 请分析这段代码为什么会产生死锁，并提出至少两种避免死锁的方法，同时解释每种方法的原理。

Answer 1

1. 死锁原因： 在Go语言中，向无缓冲通道发送数据（ch <- 1）时，会阻塞当前goroutine，直到有其他goroutine从该通道接收数据。在这段代码中，main函数是一个单独的goroutine，当执行到ch <- 1时，它会一直阻塞等待接收者，而后续的fmt.Println(<-ch)也在等待通道有数据可接收，由于没有其他goroutine来协助，就形成了死锁。
2. 避免死锁的方法及原理：
   • 方法一：使用缓冲通道：

     package main
     
     import (
         "fmt"
     )
     
     func main() {
         ch := make(chan int, 1) // 创建有缓冲通道，缓冲大小为1
         ch <- 1
         fmt.Println(<-ch)
     }
     

     原理：有缓冲通道在发送数据时，如果缓冲区未满，不会阻塞发送者。这里创建的通道缓冲区大小为1，所以ch <- 1不会阻塞，后续的接收操作也能正常获取到数据。
   • 方法二：使用goroutine：

     package main
     
     import (
         "fmt"
     )
     
     func main() {
         ch := make(chan int)
         go func() {
             ch <- 1
             close(ch) // 可以选择关闭通道，防止接收端一直阻塞等待新数据
         }()
         fmt.Println(<-ch)
     }
     

     原理：通过启动一个新的goroutine来发送数据，main函数所在的goroutine和新启动的goroutine并发执行。新的goroutine执行ch <- 1，而main函数执行fmt.Println(<-ch)，它们之间的操作不会相互阻塞，从而避免了死锁。同时，关闭通道（close(ch)）可以让接收者在没有更多数据时知道通道已关闭，避免一直阻塞。