面试题：Go条件变量虚假唤醒对程序性能的影响及优化

虚假唤醒对程序性能的影响

资源浪费：虚假唤醒时，被唤醒的 goroutine 会执行相应的处理逻辑，但实际上可能并不满足真正需要执行的条件。这导致 CPU 资源被无效消耗，例如进行了不必要的计算、数据库查询等操作。
降低并发效率：由于虚假唤醒可能导致多个 goroutine 同时执行不必要的工作，可能会增加竞争条件的出现概率，如对共享资源的竞争加剧，从而降低整个程序的并发效率。
延迟关键任务执行：虚假唤醒占用了 CPU 时间和系统资源，可能会延迟真正需要执行的关键任务的处理，影响程序的整体响应时间。

优化方法

使用 for 循环检查条件：在 Go 中使用条件变量（sync.Cond）时，应在 Wait 调用后使用 for 循环检查条件，而不是仅使用 if。这样可以确保只有在条件真正满足时才执行后续逻辑。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var mu sync.Mutex
    cond := sync.NewCond(&mu)
    ready := false

    go func() {
        mu.Lock()
        for!ready {
            cond.Wait()
        }
        fmt.Println("Condition is true, doing work...")
        mu.Unlock()
    }()

    // 模拟其他操作
    mu.Lock()
    ready = true
    cond.Broadcast()
    mu.Unlock()
}

使用通道（Channel）替代：通道在 Go 中是一种强大的并发原语，可以更简洁地实现同步和通信。通过通道发送信号来通知 goroutine 执行特定操作，避免了虚假唤醒问题。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    signal := make(chan struct{})

    go func() {
        <-signal
        fmt.Println("Received signal, doing work...")
    }()

    // 模拟其他操作
    close(signal)
}

使用互斥锁和原子操作结合：对于一些简单的同步场景，可以使用 sync.Mutex 和原子操作（如 sync/atomic 包中的函数）来实现同步，避免使用条件变量可能带来的虚假唤醒问题。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

func main() {
    var mu sync.Mutex
    var ready uint32 = 0

    go func() {
        for {
            mu.Lock()
            if atomic.LoadUint32(&ready) == 1 {
                fmt.Println("Condition is true, doing work...")
                mu.Unlock()
                break
            }
            mu.Unlock()
        }
    }()

    // 模拟其他操作
    mu.Lock()
    atomic.StoreUint32(&ready, 1)
    mu.Unlock()
}

面试题：Go条件变量虚假唤醒对程序性能的影响及优化

知识考点

面试题答案

虚假唤醒对程序性能的影响

优化方法