面试题：Go语言匿名函数在并发编程中的应用

Question

在Go语言的并发编程场景下，使用匿名函数结合goroutine和channel实现一个简单的生产者 - 消费者模型。生产者匿名函数生成1到100的整数并发送到channel，消费者匿名函数从channel接收数据并打印。阐述在这个过程中匿名函数如何与goroutine及channel协同工作，以及可能遇到的同步问题及解决办法。

Answer 1

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    // 生产者匿名函数
    go func() {
        for i := 1; i <= 100; i++ {
            ch <- i
        }
        close(ch)
    }()

    // 消费者匿名函数
    go func() {
        for num := range ch {
            fmt.Println(num)
        }
    }()

    // 防止主函数退出
    select {}
}

协同工作原理

1. 匿名函数与goroutine：通过go关键字将匿名函数包装成goroutine并发执行。生产者匿名函数负责生成数据，消费者匿名函数负责处理数据，二者并行运行。
2. 匿名函数与channel：生产者匿名函数通过ch <- i将生成的数据发送到channel，消费者匿名函数通过for num := range ch从channel接收数据。channel作为数据传递的桥梁，连接了生产者和消费者。

可能遇到的同步问题及解决办法

1. 死锁：
   • 问题：如果在生产者未向channel发送数据前，消费者先尝试从channel接收数据，或者在生产者未关闭channel的情况下主函数退出，都可能导致死锁。
   • 解决办法：在生产者完成数据发送后，及时关闭channel，如上述代码中close(ch)。消费者使用for... range循环从channel接收数据，这样当channel关闭时，循环会自动结束，避免死锁。
2. 数据竞争：
   • 问题：由于生产者和消费者是并发执行的，如果多个goroutine同时访问和修改共享资源（这里主要是channel），可能会引发数据竞争。
   • 解决办法：在Go语言中，channel本身是线程安全的，所以在这个简单的生产者 - 消费者模型中，通过channel传递数据可以避免数据竞争问题。不需要额外的同步机制如互斥锁等来保护对channel的操作。