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    • 1.Golang中除了加Mutex锁以外还有哪些方式安全读写共享变量
    • 2.无缓冲Chan的发送和接收是否同步?
    • 3.Golang并发机制以及它所使用的CSP并发模型
    • 4.Golang中常用的并发模型
    • 5.Go中对nil的Slice和空Slice的处理是一致的吗?
    • 6.协程和线程和进程的区别?
    • 7.Golang的内存模型中为什么小对象多了会造成GC压力?
    • 8.Go中数据竞争问题怎么解决?
    • 9.什么是channel,为什么它可以做到线程安全?
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    • 11.GC的触发条件
    • 12.Go的GPM如何调度?
    • 13.并发编程概念是什么?
    • 14.Go语言的栈空间管理是怎么样的?
    • 15.Goroutine和Channel的作用分别是什么?
    • 16.怎么查看Goroutine的数量?
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    • 19.Channel是同步的还是异步的?
    • 20.Goroutine和线程的区别?
    • 21.Go的Struct能不能比较?
    • 22.Go的defer原理是什么?
    • 23.Go的select可以用于什么?
    • 24.Context包的用途是什么?
    • 25.Go主协程如何等其余协程完再操作?
    • 26.Go的Slice如何扩容?
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    • 28.Go中CAS是怎么回事?
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    • 44.Go中两个Nil可能不相等吗?
    • 45.Goroutine和KernelThread之间是什么关系?

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23.Go的select可以用于什么?


面试宝典
Go的select可以用于什么?

Golang 的 select 机制可以理解为是在语言层面实现了和 select, poll, epoll 相似的功能:监听多个描述符的读/写等事件,一旦某个描述符就绪(一般是读或者写事件发生了),就能够将发生的事件通知给关心的应用程序去处理该事件。 golang 的 select 机制是,监听多个channel,每一个 case 是一个事件,可以是读事件也可以是写事件,随机选择一个执行,可以设置default,它的作用是:当监听的多个事件都阻塞住会执行default的逻辑。

select的源码在 (runtime/select.go)[https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/select.go] ,看的时候建议是重点关注 pollorder 和 lockorder.

  • pollorder保存的是scase的序号,乱序是为了之后执行时的随机性。
  • lockorder保存了所有case中channel的地址,这里按照地址大小堆排了一下lockorder对应的这片连续内存。对chan排序是为了去重,保证之后对所有channel上锁时不会重复上锁。

goroutine作为Golang并发的核心,我们不仅要关注它们的创建和管理,当然还要关注如何合理的退出这些协程,不(合理)退出不然可能会造成阻塞、panic、程序行为异常、数据结果不正确等问题。goroutine在退出方面,不像线程和进程,不能通过某种手段强制关闭它们,只能等待goroutine主动退出。

goroutine的优雅退出方法有三种:

  1. 使用for-range退出

for-range是使用频率很高的结构,常用它来遍历数据,range能够感知channel的关闭,当channel被发送数据的协程关闭时,range就会结束,接着退出for循环。

它在并发中的使用场景是:当协程只从1个channel读取数据,然后进行处理,处理后协程退出。下面这个示例程序,当in通道被关闭时,协程可自动退出。

go func(in <-chan int) {
    // Using for-range to exit goroutine
    // range has the ability to detect the close/end of a channel
    for x := range in {
        fmt.Printf("Process %d\n", x)
    }
}(in)
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  1. 使用select case ,ok退出

for-select也是使用频率很高的结构,select提供了多路复用的能力,所以for-select可以让函数具有持续多路处理多个channel的能力。但select没有感知channel的关闭,这引出了2个问题:

继续在关闭的通道上读,会读到通道传输数据类型的零值,如果是指针类型,读到nil,继续处理还会产生nil。 继续在关闭的通道上写,将会panic。

问题2可以这样解决,通道只由发送方关闭,接收方不可关闭,即某个写通道只由使用该select的协程关闭,select中就不存在继续在关闭的通道上写数据的问题。

问题1可以使用,ok来检测通道的关闭,使用情况有2种。

第一种:如果某个通道关闭后,需要退出协程,直接return即可。示例代码中,该协程需要从in通道读数据,还需要定时打印已经处理的数量,有2件事要做,所有不能使用for-range,需要使用for-select,当in关闭时,ok=false,我们直接返回。

go func() {
	// in for-select using ok to exit goroutine
	for {
		select {
		case x, ok := <-in:
			if !ok {
				return
			}
			fmt.Printf("Process %d\n", x)
			processedCnt++
		case <-t.C:
			fmt.Printf("Working, processedCnt = %d\n", processedCnt)
		}
	}
}()
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第二种:如果某个通道关闭了,不再处理该通道,而是继续处理其他case,退出是等待所有的可读通道关闭。我们需要使用select的一个特征:select不会在nil的通道上进行等待。这种情况,把只读通道设置为nil即可解决。

go func() {
	// in for-select using ok to exit goroutine
	for {
		select {
		case x, ok := <-in1:
			if !ok {
				in1 = nil
			}
			// Process
		case y, ok := <-in2:
			if !ok {
				in2 = nil
			}
			// Process
		case <-t.C:
			fmt.Printf("Working, processedCnt = %d\n", processedCnt)
		}

		// If both in channel are closed, goroutine exit
		if in1 == nil && in2 == nil {
			return
		}
	}
}()
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  1. 使用退出通道退出

使用,ok来退出使用for-select协程,解决是当读入数据的通道关闭时,没数据读时程序的正常结束。想想下面这2种场景,,ok还能适用吗?

接收的协程要退出了,如果它直接退出,不告知发送协程,发送协程将阻塞。启动了一个工作协程处理数据,如何通知它退出?

使用一个专门的通道,发送退出的信号,可以解决这类问题。以第2个场景为例,协程入参包含一个停止通道stopCh,当stopCh被关闭,case <-stopCh会执行,直接返回即可。

当我启动了100个worker时,只要main()执行关闭stopCh,每一个worker都会都到信号,进而关闭。如果main()向stopCh发送100个数据,这种就低效了。

func worker(stopCh <-chan struct{}) {
	go func() {
		defer fmt.Println("worker exit")
		// Using stop channel explicit exit
		for {
			select {
			case <-stopCh:
				fmt.Println("Recv stop signal")
				return
			case <-t.C:
				fmt.Println("Working .")
			}
		}
	}()
	return
}
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通过channel控制子goroutine的方法可以总结为:循环监听一个channel,一般来说是for循环里放一个select监听channel以达到通知子goroutine的效果。再借助Waitgroup,主进程可以等待所有协程优雅退出后再结束自己的运行,这就通过channel实现了优雅控制goroutine并发的开始和结束。

因此在退出协程的时候需要注意:

  • 发送协程主动关闭通道,接收协程不关闭通道。使用技巧:把接收方的通道入参声明为只读,如果接收协程关闭只读协程,编译时就会报错。
  • 协程处理1个通道,并且是读时,协程优先使用for-range,因为range可以关闭通道的关闭自动退出协程。
  • ok可以处理多个读通道关闭,需要关闭当前使用for-select的协程。
  • 显式关闭通道stopCh可以处理主动通知协程退出的场景。