Go 函数并发编程的常见陷阱

Go 语言的并发特性使其成为处理并发编程任务的理想选择。然而，在编写并发代码时，需要特别注意一些常见的陷阱。

1. 数据竞争

数据竞争发生在多个 goroutine 同时访问共享数据时，并且在没有适当的同步机制的情况下修改该数据。这通常会导致意外的行为或程序崩溃。

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示例：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

var counter int

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            counter++
            fmt.Println(counter)
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("Final counter value:", counter)
}

上面的代码中，多个 goroutine 都修改共享变量 counter，但没有使用任何同步机制。这可能会导致数据竞争，并且 counter 的最终值取决于 goroutine 的执行顺序。

解决方案：

使用同步机制（例如互斥锁或原子操作）来确保对共享数据的并发访问是安全的。

2. 死锁

死锁发生在两个或多个 goroutine 等待彼此释放资源时，从而导致程序停滞。

示例：

package main

func main() {
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)
    go func() {
        ch1 <- 1
        <-ch2
    }()
    go func() {
        <-ch1
        ch2 <- 1
    }()
    time.Sleep(time.Second)
}

上面的代码中，两个 goroutine 相互等待对方的信号才能继续执行。这将导致死锁，因为任何 goroutine 都无法发送或接收信号。

解决方案：

仔细设计你的并发程序，以确保没有死锁循环。你可以通过使用超时或使用非阻塞通信（例如通道选择器）来避免死锁。

3. 协程泄露

协程泄露发生在你不再需要一个协程时，它仍然在运行中。这可能导致资源浪费，甚至内存泄漏。

示例：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            fmt.Println("Hello!")
        }()
    }
    time.Sleep(time.Second)
}

上面的代码启动了 10 个 goroutine，但没有等待它们完成。这可能会导致 goroutine 泄露，因为它们在主函数返回后仍然在运行。

解决方案：

等待所有 goroutine 完成，或使用 sync.WaitGroup 或 context.Context 等机制来管理 goroutine 的生命周期。