Go select 死锁引发的思考

Go select 死锁引发的思考

https://mp.weixin.qq.com/s/Ov1FvLsLfSaY8GNzfjfMbg一文引发的延续思考

上文总结

总结一

package main

import (
 "fmt"
)

func main() {
 ch := make(chan int)
 go func() {
  select {
  case ch <- getVal(1):
   fmt.Println("in first case")
  case ch <- getVal(2):
   fmt.Println("in second case")
  default:
   fmt.Println("default")
  }
 }()

 fmt.Println("The val:", <-ch)
}

func getVal(i int) int {
 fmt.Println("getVal, i=", i)
 return i
}

无论 select 最终选择了哪个 case，getVal() 都会按照源码顺序执行：getVal(1) 和 getVal(2)，也就是它们必然先输出：

getVal, i= 1
getVal, i= 2

总结二

package main

import (
 "fmt"
 "time"
)

func talk(msg string, sleep int) <-chan string {
 ch := make(chan string)
 go func() {
  for i := 0; i < 5; i++ {
   ch <- fmt.Sprintf("%s %d", msg, i)
   time.Sleep(time.Duration(sleep) * time.Millisecond)
  }
 }()
 return ch
}

func fanIn(input1, input2 <-chan string) <-chan string {
 ch := make(chan string)
 go func() {
  for {
   select {
   case ch <- <-input1:
   case ch <- <-input2:
   }
  }
 }()
 return ch
}

func main() {
 ch := fanIn(talk("A", 10), talk("B", 1000))
 for i := 0; i < 10; i++ {
  fmt.Printf("%q\n", <-ch)
 }
}

每次进入以下 select 语句时：

select {
case ch <- <-input1:
case ch <- <-input2:
}

<-input1 和 <-input2 都会执行，相应的值是：A x 和 B x（其中 x 是 0-5）。但每次 select 只会选择其中一个 case 执行，所以 <-input1 和 <-input2 的结果，必然有一个被丢弃了，也就是不会被写入 ch 中。因此，一共只会输出 5 次，另外 5 次结果丢掉了。（你会发现，输出的 5 次结果中，x 比如是 0 1 2 3 4）

而 main 中循环 10 次，只获得 5 次结果，所以输出 5 次后，报死锁。

如果改为这样就一切正常：

select {
case t := <-input1:
  ch <- t
case t := <-input2:
  ch <- t
}

我的理解：

case ch <- <-input:语句是分成两段执行的，可以理解为

t := <- input //case选择还未明确的时候会执行
ch <- t //如果没有选择此case，则不执行此语句
并且这是两条语句，具有先后顺序
所以<-input 执行后，没有选择此case，<-input的结果就会被丢弃掉，从而导致上述的死锁问题。

问题的引申

上述提到

无论 select 最终选择了哪个 case，getVal() 都会按照源码顺序执行：getVal(1) 和 getVal(2)，也就是它们必然先输出：

getVal, i= 1
getVal, i= 2

思考一：如果getVal()方法执行的时间不同，select的运行时长是取决于运行时间长的，还是时间的总和？

func getVal1(i int) int {
	time.Sleep(time.Second * 1)
	fmt.Println("getVal, i=", i)
	return i
}
func getVal2(i int) int {
	time.Sleep(time.Second * 2)
	fmt.Println("getVal, i=", i)
	return i
}

func main() {
	ch := make(chan int)
	go func() {
		for {
			beginTime := time.Now()
			select {
			case ch <- getVal1(1):
			case ch <- getVal2(2):
			default:
			     fmt.Println("")
			}
			fmt.Println(time.Since(beginTime))
		}
	}()
	time.Sleep(time.Second * 10)
}

输出的结果

getVal, i= 1
getVal, i= 2
3.0015862s
getVal, i= 1
getVal, i= 2
3.0021938s
getVal, i= 1
getVal, i= 2
3.0019246s

可以看出来，每次select都会按顺序执行case语句，并且select的执行时间为case语句的总和

当然在实际生产中也不会有这种写法

正确的写法:

func main() {
	begin := time.Now()
	ch := make(chan int)
	ch2 := make(chan int, 2)
	go func() {
		ch2 <- getVal1(1)
	}()
	go func() {
		ch2 <- getVal2(2)
	}()
	go func() {
		for {
			select {
			case d := <-ch2:
				ch <- d
			}
		}
	}()
	for i := 0; i < 2; i++ {
		fmt.Println(<-ch)
	}
	fmt.Println(time.Since(begin))
}

输出结果，此时取决于运行时间最长的getVal()

getVal, i= 1
1
getVal, i= 2
2
2.0020979s

在实际生产中，select语句只用于接受channel中的数值，而不是去执行某一方法

细心的小伙伴已经发现了，上述的写法有两个bug

1. 新起协程中，因为for语句导致一直空转，该协程不会被销毁
2. 如果ch被close以后，对其发送数据，会导致panic

加点注释看看输出的结果

func main() {
	begin := time.Now()
	ch := make(chan int)
	ch2 := make(chan int, 2)
	go func() {
		ch2 <- getVal1(1)
	}()
	go func() {
		ch2 <- getVal2(2)
	}()
	time.Sleep(2 * time.Second)
	fmt.Println("goroutine num", runtime.NumGoroutine())
	go func() {
		defer func() {
			if r := recover(); r != nil {
				fmt.Println("panic err", r)
			}
		}()
		for {
			select {
			case d := <-ch2:
				ch <- d
			}
		}
	}()
	for i := 0; i < 2; i++ {
		fmt.Println(<-ch)
	}
	close(ch)
	fmt.Println(time.Since(begin))
	fmt.Println("goroutine num", runtime.NumGoroutine())
	ch2 <- 1
	time.Sleep(time.Second * 1)
}

输出的结果

getVal, i= 1
getVal, i= 2
goroutine num 2
1
2
2.0020965s
goroutine num 2
panic err send on closed channel

可以看到，for循环的协程并没有被释放，并且在后续的ch <-操作中也报出了panic异常