如何在Golang中限制协程数量时避免死锁?

如何在Golang中限制协程数量时避免死锁?

golang协程数量限制与死锁避免

go语言编程中,限制并发协程数量是常见需求,但稍有不慎就会导致死锁(fatal Error: all goroutines are asleep – deadlock!)。本文探讨如何安全地限制协程数量,避免死锁。

问题描述

使用sync.WaitGroup管理协程生命周期,并通过通道限制并发协程数,可能出现死锁。 问题源于协程间数据传输和协程数量控制机制的冲突。

代码示例及问题分析

以下代码片段展示了可能导致死锁的场景:

package main  import (     "fmt"     "log"     "math/rand"     "sync"     "time" )  // ... (Row, Report, Bag 结构体定义,与原文相同) ...  func GetRows() (rows []Row) {     // ... (GetRows 函数实现,与原文相同) ... }  func processRow(row Row, c chan struct{}, creport chan Bag) {     defer func() {         <-c // 释放协程槽位     }()      // ... (处理row逻辑,产生Bag数据,与原文相同) ...      creport <- bag // 发送报告结果 }  func main() {     c := make(chan struct{}, 10) // 限制同时运行的协程数量为10     creport := make(chan Bag)     var wg sync.WaitGroup      rows := GetRows()     for _, row := range rows {         c <- struct{}{} // 获取协程槽位         wg.Add(1)         go func(row Row) {             defer wg.Done()             processRow(row, c, creport)         }(row)     }      // 以下循环会导致死锁     //go func() {     //  for bag := range creport {     //      fmt.Println(bag)     //  }     //}(creport)      wg.Wait() // 等待所有协程完成     close(creport) // 关闭creport通道,避免死锁      //处理creport中的数据     for bag := range creport {         fmt.Println(bag)     } }

原代码中defer close(creport)和主协程中的死循环接收creport通道数据是导致死锁的关键。

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解决方案

为了避免死锁,需要进行如下修改:

  1. 移除defer close(creport): 在原代码中,creport通道的关闭操作永远无法执行到。

  2. 移除主协程中的循环接收: 主协程中的循环接收creport与子协程的功能重复,且是死循环,导致creport关闭后仍然尝试读取,从而死锁。

  3. 在wg.Wait()之后关闭creport: 确保所有协程完成后再关闭creport通道,避免死锁。

修改后的代码如下:

// ... (其它代码与前面相同) ...  func main() {     // ... (其它代码与前面相同) ...      wg.Wait() // 等待所有协程完成     close(creport) // 在wg.Wait()之后关闭creport通道      // 处理creport中的数据     for bag := range creport {         fmt.Println(bag)     } }

通过这些修改,既能限制协程数量,又能避免死锁,确保程序的正确运行。 关键在于正确地管理协程生命周期和通道的关闭时机。

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THE END
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