golang select 機制和超時問題

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golang 中的協程使用非常方便，但是協程什麼時候結束是一個控制問題，可以用 select 配合使用。

首先聲明，golang 使用並不熟悉，本文僅僅是記錄使用過程中遇到的一些坑。

子協程和父協程的通信通常用 context 或者 chan。我遇到一個通常的使用場景，在子協程中嘗試多次處理，父協程等待一段時間超時，我選擇用 chan 實現。我以為 select 和 C++ 中 switch 類似，所以最開始代碼類似如下：

for {
    select {
        case <-ctx.Done():
            // process ctx done
        case <-time.After(time.Second * 3):
            // process after
        default:
            // process code
    }
}

測試發現無法實現 timeout，又仔細查看文檔，才發現 golang 中 select 另有玄機。廢話少說，直接總結要點：

  • select 中的 case 必須是進行 chan 的手法操作，也就是隻能在 case 中操作 chan，並且是 非阻塞接收 。
  • select 中的 case 是同時監聽的，多個 case 同時操作，並未 switch 中一個個順序判斷。如果多個 case 滿足要求，隨機執行一個，如果一個沒有則阻塞當前的協程（沒有 default 情況下）。 很類似 Linux 文件符操作的 select 語義 。
  • 上面說的阻塞是沒有 default 的情況下，如果有 default，則執行 default，然後退出 select，也就是不會阻塞當前協程。

回到上述代碼，我這個 select 會一直不斷的執行 default， time.After 生成的 chan 並不會被阻塞判斷，所以根本無法完成我想要的效果。理解瞭之後重新修改代碼：

done := make(char int)
go func(c chan int) {
    for {
        // process code
        if {
            c <- 1
            return
        }
    }
    c <- 0
}(done)

select {
    case <-ctx.Done():
        // process ctx done
    case <-time.After(time.Second * 3):
        // process after
    case <-done:
        // process code
}

開一個新的協程去不斷嘗試，在外的三個 case 有一個滿足，則會執行。但是這裡有一個問題非常需要註意： 子協程什麼時候退出？ 。

因為 gorountine 不能被強制 kill，所以在上述超時的情況下，select 語句執行 case time.After 之後退出， done 這個 chan 已經沒有接受方瞭，因此既沒有接受者，又沒有緩沖區，結合 chan 的特性，則子協程會一直阻塞無法退出，所以本質上這個實現會導致子協程累積下去，也就是 協程泄露 ，可能會使資源耗盡。

如何避免上述問題呢？一個很簡單的想法就是提供緩沖區， done := make(char int, 1) ，這樣即使沒有接收方，子協程也能完成發送，不會被阻塞。

還要一種辦法，上面說瞭，select 操作 chan，並且可以指定 default，那是不是有思路瞭呢？

if {
    select {
        case done <- 1:
        default:
            return
    }
}

我們嘗試往 chan 中發送，如果發不出去，則就退出，也實現瞭目的。

最後總結一下，goroutine 泄露的防范條例：

  • 創建 goroutine 時就要想好該 goroutine 該如何結束。
  • 使用 chan 時，要考慮到 chan 阻塞時協程可能的行為。
  • 實現循環語句時註意循環的退出條件，避免死循環。

到此這篇關於golang select 機制和超時的文章就介紹到這瞭,更多相關golang select 機制和超時內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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