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Go Quiz: 从Go面试题看channel在select场景下的注意事项

面试题

这是Go Quiz系列中关于channel的第2篇，涉及channel被close后的特性，以及在select和channel一起使用时的注意事项。

这道题目来源于Google的工程师Valentin Deleplace。

package main

import "fmt"

func main() {
	data := make(chan int)
	shutdown := make(chan int)
	close(shutdown)
	close(data)

	select {
	case <-shutdown:
		fmt.Print("CLOSED, ")
	case data <- 1:
		fmt.Print("HAS WRITTEN, ")
	default:
		fmt.Print("DEFAULT, ")
	}
}
  • A: 进入default分支，打印"DEFAULT, "
  • B: 进入shutdown分支，打印"CLOSED, "
  • C: 进入data分支，打印"HAS WRITTEN, "
  • D: 程序会panic
  • E: 程序可能panic，也可能打印"CLOSED, "

这道题主要考察以下知识点：

  • channel被关闭后，从channel接收数据和往channel发送数据会有什么结果？

  • select的运行机制是怎样的？

解析

  1. 对于无缓冲区的channel，往channel发送数据和从channel接收数据都会阻塞。

  2. 对于nil channel和有缓冲区的channel，收发数据的机制如下表所示：

    channel nil 空的 非空非满 满了
    往channel发送数据 阻塞 发送成功 发送成功 阻塞
    从channel接收数据 阻塞 阻塞 接收成功 接收成功
    关闭channel panic 关闭成功 关闭成功 关闭成功

  3. channel被关闭后：

    • 往被关闭的channel发送数据会触发panic。

    • 从被关闭的channel接收数据，会先读完channel里的数据。如果数据读完了，继续从channel读数据会拿到channel里存储的元素类型的零值。

      data, ok := <- c

      对于上面的代码，如果channel c关闭了，继续从c里读数据，当c里还有数据时，data就是对应读到的值，ok的值是true。如果c的数据已经读完了，那data就是零值，ok的值是false。

    • channel被关闭后，如果再次关闭，会引发panic。

  4. select的运行机制如下：

    • 选取一个可执行不阻塞的case分支，如果多个case分支都不阻塞，会随机选一个case分支执行，和case分支在代码里写的顺序没关系。
    • 如果所有case分支都阻塞，会进入default分支执行。
    • 如果没有default分支，那select会阻塞，直到有一个case分支不阻塞。

根据以上规则，本文最开始的题目，在运行的时候

  • data和shutdown这2个channel都被关闭了。
  • 对于关闭的channel，从channel里接收数据，拿到的是channel的存储的元素类型的零值，因此case <-shutdown这个case分支不会阻塞。
  • 对于关闭的channel，向其发送数据会引发panic，因此case data <- 1这个case分支不会阻塞，会引发panic。
  • 因此这个select语句执行的时候，2个case分支都不会阻塞，都可能执行到。如果执行的是case <-shutdown这个case分支，会打印"CLOSED, "。如果执行的是case data <- 1这个case分支，会导致程序panic。

因此本题的答案是E。

加餐

可以回顾Go quiz系列中关于channel的第一道题目，加深对channel的理解。

题目链接地址：channel面试题和注意事项

开源地址

文章和示例代码开源地址在GitHub: https://github.com/jincheng9/go-tutorial

公众号：coding进阶

个人网站：https://jincheng9.github.io/

知乎：https://www.zhihu.com/people/thucuhkwuji

References