面试题：Go中使用Channel处理并发任务的同步及数据竞争问题

Question

假设有多个并发任务，每个任务都会向一个共享的Channel写入数据，之后另一个任务从该Channel读取数据并处理。请编写代码实现此过程，并处理可能出现的数据竞争问题，同时阐述如何保证数据的一致性和同步性。

Answer 1

以下是使用Go语言实现该功能的代码示例：

package main

import (
	"fmt"
)

func writeToChannel(ch chan int, id int) {
	for i := 0; i < 5; i++ {
		ch <- id*10 + i
	}
	close(ch)
}

func readFromChannel(channels []chan int) {
	var mergedCh = make(chan int)
	defer close(mergedCh)

	for _, ch := range channels {
		go func(c chan int) {
			for val := range c {
				mergedCh <- val
			}
		}(ch)
	}

	for val := range mergedCh {
		fmt.Println("Processed:", val)
	}
}

func main() {
	var numTasks = 3
	var channels = make([]chan int, numTasks)
	for i := 0; i < numTasks; i++ {
		channels[i] = make(chan int)
		go writeToChannel(channels[i], i)
	}

	readFromChannel(channels)
}

数据竞争问题处理

1. 使用Channel进行通信：在Go语言中，通过Channel进行通信是线程安全的。每个任务向自己的Channel写入数据，然后通过合并多个Channel的方式（如上述代码中readFromChannel函数），将数据传递到一个统一的处理流程，避免了直接共享内存带来的数据竞争。
2. 关闭Channel：在写入完成后，及时关闭Channel，这样读取端可以通过for... range循环优雅地结束读取，避免出现死锁或未定义行为。

数据一致性和同步性保证

1. 同步：通过Channel进行同步，写入端向Channel写入数据，读取端从Channel读取数据，这种生产者 - 消费者模型天然保证了一定程度的同步。写入操作和读取操作是顺序执行的，不会出现同时读写同一数据的情况。
2. 一致性：由于每个任务都有自己独立的写入Channel，并且通过合并Channel来统一读取，所以不会出现不同任务同时修改同一数据导致数据不一致的问题。同时，关闭Channel的操作也保证了数据完整性，读取端可以完整地获取所有写入的数据。