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為什麼 Go 的 select 用例中的鍊式通道操作會導致死鎖?

Linda Hamilton
Linda Hamilton原創
2024-11-25 05:48:10957瀏覽

Why Do Chained Channel Operations in Go's `select` Case Cause Deadlocks?

單一select 案例中的鍊式通道操作:解碼行為

為了設計並發和非同步程序,Go 的select 構造提供了多路復用通道的強大工具。然而,在單一 select case 中組合多個操作時,經常會遇到意想不到的結果。

考慮以下場景:兩個通道 A 和 B 以不同的時間間隔發送訊息(A 為 10 毫秒,A 為 1 秒) B)。我們使用 select 來監聽兩個通道,並將接收到的值轉發到扇入通道。

func main() {
    ch := fanIn(talk("A", 10), talk("B", 1000))

    for i := 0; i < 10; i++ {
        fmt.Printf("%q\n", <-ch)
    }
    fmt.Printf("Done\n")
}

預期結果是:

"A 0"
"B 0"
"A 1"
"A 2"
"A 3"
"A 4"
"B 1"
"B 2"
"B 3"
"B 4"
Done

但是,當我們修改 select時使用鍊式通道操作的情況:

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

我們觀察到一個特殊的情況行為:

"B 0"
"A 1"
"B 2"
"A 3"
"A 4"
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

幕後

理解此行為的關鍵在於選擇案例中通道操作的非阻塞性質。在典型的選擇情況下,只有一個通道操作(讀取或寫入)可以是非阻塞的。

當我們使用鍊式通道操作時,我們實際上是在單一情況下嘗試多個通道操作。第一個操作總是阻塞的,而後續操作是非阻塞的。

在我們修改後的程式碼中,第一個操作會阻塞以從 input1 接收值。收到值後,它會嘗試將其非阻塞地寫入 ch 通道。但是,如果 ch 通道的接收者還沒有準備好接受該值,則寫入操作將會失敗。

連鎖反應

失敗的寫入操作不會停止選擇案例。相反,它轉向第二種情況,這是現在唯一可行的情況。這會導致潛在的死鎖情況。

隨著時間的推移,會收到來自兩個通道的多個值,但由於寫入失敗而不會轉發到扇入通道。因此,扇入通道最終會變空,從而導致死鎖,因為無法接收更多值。

解決問題

為了避免此問題,它對於確保選擇案例中的通道操作序列執行至關重要。這可以透過使用臨時變數來儲存接收的值,然後在 select case 之外作為單獨的語句執行寫入操作來實現。

var msg string
select {
    case msg = <-input1:
    case msg = <-input2:
}

ch <- msg

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