Go Quiz: 從Go面試題看channel在select場景下的注意事項

coding進階發表於2022-01-30
GoUI面試題

面試題

這是Go Quiz系列中關於channel的第2篇，涉及channel被close後的特性，以及在select和channel一起使用時的注意事項。

這道題目來源於Google的工程師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: 進入default分支，列印"DEFAULT, "
  • B: 進入shutdown分支，列印"CLOSED, "
  • C: 進入data分支，列印"HAS WRITTEN, "
  • D: 程式會panic
  • E: 程式可能panic，也可能列印"CLOSED, "

這道題主要考察以下知識點：

  • channel被關閉後，從channel接收資料和往channel傳送資料會有什麼結果？
  • select的執行機制是怎樣的？

解析

  1. 對於無緩衝區的channel，往channel傳送資料和從channel接收資料都會阻塞。

  2. 對於nil channel和有緩衝區的channel，收發資料的機制如下表所示：

    channelnil空的非空非滿滿了
    往channel傳送資料阻塞傳送成功傳送成功阻塞
    從channel接收資料阻塞阻塞接收成功接收成功
    關閉channelpanic關閉成功關閉成功關閉成功

  3. channel被關閉後：

    • 往被關閉的channel傳送資料會觸發panic。

    • 從被關閉的channel接收資料，會先讀完channel裡的資料。如果資料讀完了，繼續從channel讀資料會拿到channel裡儲存的元素型別的零值。

      data, ok := <- c

      對於上面的程式碼，如果channel c關閉了，繼續從c裡讀資料，當c裡還有資料時，data就是對應讀到的值，ok的值是true。如果c的資料已經讀完了，那data就是零值，ok的值是false。

    • channel被關閉後，如果再次關閉，會引發panic。

  4. select的執行機制如下：

    • 選取一個可執行不阻塞的case分支，如果多個case分支都不阻塞，會隨機選一個case分支執行，和case分支在程式碼裡寫的順序沒關係。
    • 如果所有case分支都阻塞，會進入default分支執行。
    • 如果沒有default分支，那select會阻塞，直到有一個case分支不阻塞。

根據以上規則，本文最開始的題目，在執行的時候

  • data和shutdown這2個channel都被關閉了。
  • 對於關閉的channel，從channel裡接收資料，拿到的是channel的儲存的元素型別的零值，因此case <-shutdown這個case分支不會阻塞。
  • 對於關閉的channel，向其傳送資料會引發panic，因此case data <- 1這個case分支不會阻塞，會引發panic。
  • 因此這個select語句執行的時候，2個case分支都不會阻塞，都可能執行到。如果執行的是case <-shutdown這個case分支，會列印"CLOSED, "。如果執行的是case data <- 1這個case分支，會導致程式panic。

因此本題的答案是E。

加餐

可以回顧Go quiz系列中關於channel的第一道題目，加深對channel的理解。

題目連結地址：channel面試題和注意事項

開源地址

文章和示例程式碼開源地址在GitHub: https://github.com/jincheng9/...

公眾號：coding進階

個人網站：https://jincheng9.github.io/

知乎：https://www.zhihu.com/people/...

References

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