64道Go机制高频题整理(附答案背诵版)

如何解决Golang uint 类型溢出问题?

Golang的uint类型溢出问题通常会在大量运算中发生,特别是在涉及到大量循环或者大数运算时。当uint类型的值超过其最大值时,它会发生溢出,然后从该类型的最小值开始循环。为了解决这个问题,我们可以采取以下几种方法:

  1. 使用更大的数据类型:例如,如果你正在使用uint32,你可以尝试升级到uint64。这将提供更大的值范围,从而减少溢出的可能性。

  2. 添加溢出检查:在每次运算之后,你可以检查结果是否小于任一操作数(假设我们只在正数上进行操作)。如果是这样,那么就发生了溢出。

例如:

func addUint32(a, b uint32) (uint32, error) {
    res := a + b
    if res < a || res < b {
        return 0, errors.New("uint32 overflow")
    }
    return res, nil
}
  1. 使用 math/big:对于非常大的数值,你也可以考虑使用 math/big 包中的 Int 类型。这个类型可以处理任意大小的数值,但是运算速度会慢一些。

例如:

import "math/big"

func addBigNumbers(a, b *big.Int) *big.Int {
    res := new(big.Int)
    res.Add(a, b)
    return res
}

这些方法可以帮助你避免Golang中的uint类型溢出问题。然而,必须注意,这也会增加代码的复杂性和运行时间,因此在编写代码时,你需要权衡这些因素。

请说一下Golang map 使用注意的点,以及是否并发安全?

Go语言的map是一种非常方便的数据结构,它提供了快速的查找、插入、删除操作。然而,在使用Go语言map时,我们需要注意以下几点:

  1. map是引用类型,如果两个map同时指向一个底层,那么一个map的变动会影响到另一个map

  2. map的零值(Zero Value)是nil,对nil map进行任何添加元素的操作都会触发运行时错误(panic)。因此,使用前必须先创建map,使用make函数,例如:m := make(map[string]int)

  3. map的键可以是任何可以用==!=操作符比较的类型,如字符串,整数,浮点数,复数,布尔等。但是,slicemap,和function类型不可以作为map的键,因为这些类型不能使用==!=操作符进行比较。

  4. map在使用过程中不保证遍历顺序,即:map的遍历结果顺序可能会不一样,所以在需要顺序的场合,要自行处理数据并排序。

  5. map进行的所有操作,包括读取,写入,删除,都是不安全的。也就是说,如果你在一个goroutine中修改map,同时在另一个goroutine中读取map,可能会触发“concurrent map read and map write”的错误。

关于并发安全,Go语言的map不是并发安全的。并发情况下,对map的读和写操作需要加锁,否则可能会因为并发操作引起的竞态条件导致程序崩溃。为了在并发环境下安全使用map,可以使用Go语言的sync包中的sync.RWMutex读写锁,或者使用sync.Map

举个例子,如果你有一个map用于缓存数据,在多个goroutine中都可能访问和修改这个map,这时你需要使用锁来保证并发安全,代码可能如下:

var m = make(map[string]int)
var mutex = &sync.RWMutex{}

// 写入数据到map
func write(key string, value int) {
    mutex.Lock()
    m[key] = value
    mutex.Unlock()
}

// 从map中读取数据
func read(key string) (int, bool) {
    mutex.RLock()
    defer mutex.RUnlock()
    value, ok := m[key]
    return value, ok
}

在这个例子中,我们使用sync.RWMutex读写锁来保护map,在读取map时使用读锁,在写入map时使用写锁,这样就可以在并发环境下安全的使用map了。

Go 可以限制运行时操作系统线程的数量吗?

是的,Go语言可以限制运行时操作系统线程的数量。Go语言的运行时系统使用了自己的调度器,该调度器使用了M:N模型,也就是说,M个goroutine可以在N个操作系统线程上进行调度。我们可以通过设置环境变量GOMAXPROCS或使用runtime包中的GOMAXPROCS函数来限制Go程序可以使用的操作系统线程数。默认情况下,GOMAXPROCS的值为系统的CPU核数。

例如,如果我们想限制Go程序使用的操作系统线程数为2,我们可以这样做:

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
)

func main() {
	runtime.GOMAXPROCS(2) // 设置Go程序可以使用的最大操作系统线程数为2

	// 现在我们的Go程序最多只会使用2个操作系统线程。
}

注意,虽然GOMAXPROCS可以限制Go程序可以使用的操作系统线程数,但这并不意味着应该随意设置这个值。在大多数情况下,让Go运行时自动决定使用多少个操作系统线程可以获得最好的性能。

在实际应用中,比如你的Go程序在一个CPU核数非常多而且都处于高负载的机器上运行,你可能会希望限制Go程序使用的操作系统线程数,以防止过度竞争CPU资源。

什么是协程泄露?

协程泄露(Goroutine leakage)是指在Go程序中,启动的协程(goroutine)没有正确地停止和释放,这会导致系统资源(如内存)的持续消耗,进而可能影响到程序的性能,甚至导致程序崩溃。

协程泄露的原因通常有两种:

  1. 有些协程在完成它们的工作后没有被正确地停止。
  2. 有些协程因为阻塞(例如,等待永远不会到来的通道信息)而无法退出。

以下是一个协程泄露的例子:

func leakyFunction() {
    ch := make(chan int)

    go func() {
        val := 0
        for {
            ch <- val
            val++
        }
    }()
}

在上面的代码中,协程会无限地向通道ch发送数据,这就导致了协程泄露,因为这个协程永远不会退出。

解决协程泄露的常见方式有:

  • 使用带超时的操作,比如select语句配合time.After
  • 使用context包来传递取消信号。
  • 使用sync.WaitGroup等待所有的协程完成。

例如,我们可以修复上面的协程泄露问题,如下:

import (
    "context"
)

func nonLeakyFunction(ctx context.Context) {
    ch := make(chan int)

    go func() {
        val := 0
        for {
            select {
            case <-ctx.Done():
                return
            case ch <- val:
                val++
            }
        }
    }()
}

这样,当context被取消或者超时时,协程就会停止运行,从而避免了协程泄露。

Golang的map 是线程安全的吗?

Go语言的map不是线程安全的。在并发情况下,对map的读和写操作需要加锁,否则可能会因为并发操作引起的竞态条件导致程序崩溃。如果你需要在多个goroutine中访问和修改同一个map,你需要使用锁来保证线程安全。

Go语言提供了sync包中的sync.RWMutex读写锁,或者使用sync.Map来实现并发安全的map

下面是一个使用sync.RWMutex的例子:

var m = make(map[string]int)
var mutex = &sync.RWMutex{}

// 写入数据到map
func write(key string, value int) {
    mutex.Lock()
    m[key] = value
    mutex.Unlock()
}

// 从map中读取数据
func read(key string) (int, bool) {
    mutex.RLock()
    defer mutex.RUnlock()
    value, ok := m[key]
    return value, ok
}

在这个例子中,我们使用sync.RWMutex读写锁来保护map,在读取map时使用读锁,在写入map时使用写锁,这样就可以在并发环境下安全的使用map了。

简述一下Golong中无缓冲的 channel 和 有缓冲的 channel 的区别?

在Go语言中,channel是用于在goroutines之间传递数据的主要方式。根据其是否有缓冲区,channel可以被分类为无缓冲的channel和有缓冲的channel。

无缓冲的channel(Unbuffered Channel)

无缓冲的channel是默认的channel类型。当一个数据被发送到无缓冲的channel时,发送操作会阻塞,直到有另一个goroutine从这个channel中接收这个数据。同样地,当试图从一个无缓冲的channel接收数据时,如果没有数据可供接收,接收操作也会阻塞,直到有另一个goroutine发送数据到这个channel。因此,无缓冲的channel提供了一种强同步的通信机制,发送和接收操作在完成数据交换时都会阻塞,确保了数据在不同的goroutines之间精确地同步。

有缓冲的channel(Buffered Channel)

有缓冲的channel具有一个固定大小的缓冲区。当数据被发送到有缓冲的channel时,如果缓冲区未满,发送操作就会立即返回,否则发送操作会阻塞,直到有另一个goroutine从channel中接收数据并空出空间。当从一个有缓冲的channel接收数据时,如果缓冲区中有数据,接收操作就会立即返回,否则接收操作会阻塞,直到有另一个goroutine发送数据到channel。因此,有缓冲的channel提供了一种弱同步的通信机制,发送和接收操作可能不会阻塞,使得goroutines可以继续执行其他的操作。

下面是一个例子来说明无缓冲和有缓冲channel的区别:

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	// 无缓冲的channel
	unbuffered := make(chan string)
	go func() {
		unbuffered <- "Hello, World!"
		fmt.Println("Sent message to unbuffered channel!")
	}()
	time.Sleep(3 * time.Second) // 模拟一些处理延迟
	fmt.Println(<-unbuffered)
	
	// 有缓冲的channel
	buffered := make(chan string, 1)
	go func() {
		buffered <- "Hello, World!"
		fmt.Println("Sent message to buffered channel!")
	}()
	time.Sleep(3 * time.Second) // 模拟一些处理延迟
	fmt.Println(<-buffered)
}

在这个例子中,我们会看到,尽管在无缓冲的channel的情况下,发送操作会阻塞,直到接收操作完成;而在有缓冲的channel的情况下,由于缓冲区有足够的空间,发送操作会立即完成,不会阻塞。

简述一下 Golang的垃圾回收机制?

Go语言的垃圾回收(Garbage Collection, GC)机制主要是用来自动释放不再被程序使用的内存,以防止内存泄露。Go的垃圾回收器是并发的,也就是说,它在主程序运行的同时进行垃圾回收,这使得Go语言能够更有效地管理内存。

以下是Go的垃圾回收机制的简述:

  1. 标记清除(Mark and Sweep): Go的垃圾回收器主要使用的是标记清除算法。这个算法包含两个阶段:标记阶段和清除阶段。在标记阶段,垃圾回收器会从根对象(root object,即全局变量、栈上的变量等)开始,找出所有可达的对象,并进行标记。在清除阶段,垃圾回收器会遍历堆中的所有对象,清除那些没有被标记的对象,也就是不可达的对象。

  2. 并发执行(Concurrent Execution): Go语言的垃圾回收器并不会在运行时停止所有的用户级线程(也就是协程)。相反,它使用了一种称为三色标记清除(Tri-color Mark and Sweep)的算法,使得垃圾回收器可以在主程序运行的同时进行垃圾回收。这种方式可以减少程序的暂停时间,提高程序的运行效率。

  3. 写屏障(Write Barrier): 在并发标记阶段,由于用户程序和垃圾回收器是同时运行的,用户程序可能会修改堆中的数据。为了在这种情况下保证垃圾回收的正确性,Go的垃圾回收器使用了写屏障技术。写屏障会在用户程序尝试写入一个指针时触发,更新垃圾回收器的标记信息。

  4. 垃圾回收调度(GC Pacing): Go的垃圾回收器会根据程序的运行情况调整垃圾回收的时间,以达到最佳的内存使用效率和CPU消耗。这种机制被称为垃圾回收调度或GC Pacing。

总的来说,Go的垃圾回收机制通过并发执行、写屏障和垃圾回收调度,实现了高效且精确的内存管理。

Golang中的Map是如何遍历的?

在Go语言中,遍历map主要使用for循环配合range关键字。以下是一个遍历map的例子:

m := map[string]int{
    "apple":  1,
    "banana": 2,
    "cherry": 3,
}

for key, value := range m {
    fmt.Printf("Key: %s, Value: %d\n", key, value)
}

在这个例子中,range关键字会遍历map中的每一个键值对,每次循环,keyvalue变量都会被设置为当前遍历到的键值对。

需要注意的是,Go语言中的map并不保证遍历的顺序,每次遍历的结果可能不同。如果需要按照特定的顺序遍历map,你可能需要先将map的键(或键值对)放入一个切片,然后对切片进行排序,然后再进行遍历。

简述一下Golang的Map实现原理?

Go语言的map是一个非常方便和常用的数据结构,用于存储键值对的集合。它的实现基于一种称为"哈希表"(Hash Table)的数据结构。

哈希表(Hash Table)

哈希表是一种使用哈希函数来计算数据存储位置的数据结构。当你插入一个键值对到map时,Go会先使用哈希函数计算键的哈希值,然后根据这个哈希值决定这个键值对应该存储在哪个位置。当你试图访问一个键的值时,Go会同样计算这个键的哈希值,然后快速找到这个键值对在哈希表中的位置。这就是为什么map在查找一个键的值时,可以非常快速 —— 它的时间复杂度为O(1)。

扩容(Resizing)

当哈希表的数据量逐渐增加,为了保持高效的查找速度,哈希表可能需要进行扩容。扩容就是创建一个新的、更大的哈希表,然后将旧哈希表的所有数据迁移到新哈希表。在Go的map中,当填充因子(已存储的数据量与哈希表大小的比值)达到一定阈值(通常是0.75),就会触发扩容操作。

并发安全

值得注意的是,Go的map并不是并发安全的。这意味着,如果你在多个goroutine中同时读写一个map,可能会出现数据竞争的情况。为了在并发环境中安全地使用map,你需要使用sync包提供的锁,如sync.Mutexsync.RWMutex,或者使用sync.Map这个并发安全的map类型。

以下是一个简单的使用map的例子:

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// 创建一个map
	m := make(map[string]int)

	// 插入一个键值对
	m["hello"] = 1

	// 访问一个键的值
	fmt.Println(m["hello"]) // 输出: 1

	// 删除一个键
	delete(m, "hello")

	// 访问一个不存在的键,将得到该类型的零值
	fmt.Println(m["hello"]) // 输出: 0
}

在这个例子中,我们创建了一个map,插入了一个键值对,然后访问了这个键的值,最后删除了这个键。

Go语言中context 结构原理?说一说context 使用场景和用途?

在Go语言中,context是一个非常重要的概念,它为我们提供了在跨API边界和进程之间传递请求作用域的deadline,取消信号,和其他请求相关的值的能力。

context包定义了Context类型,它在API边界和进程之间提供了一种传递deadline,取消信号,和其他请求相关的值的方式。一个Context的生命周期通常与请求处理的生命周期相同,并且可以包含在多个API调用和goroutines之间共享的数据和取消信号。

context的主要方法有:

  • Deadline:返回当前Context何时会被取消。如果Context不会被取消,则返回ok为false。
  • Done:返回一个通道,当Context被取消或超时时,该通道会被关闭。
  • Err:返回Context为何被取消。
  • Value:返回与Context相关的值,这些值必须是线程安全的。

Go语言的context包提供了两个函数用于创建Context对象:context.Background()context.TODO(),前者通常用在主函数、初始化以及测试代码中,表示一个空的Context,后者通常用在不确定应该使用什么Context,或者函数以后会更新以便接收一个Context参数。

此外,context包还提供了WithCancelWithDeadlineWithTimeoutWithValue函数,用于从现有的Context派生出新的Context

context的主要使用场景有:

  1. 超时控制:我们可以通过context.WithTimeout创建一个超时的Context,当超时时间到达,该Context就会自动取消。

  2. 请求传递:在微服务或者并发编程的环境中,我们可以通过context.WithValue将请求相关的数据绑定到Context中,在函数调用链路上下游之间传递。

  3. 请求取消:我们可以通过context.WithCancelcontext.WithTimeout创建一个可被取消的Context,并在需要取消时调用Contextcancel函数。

以下是一个例子展示了如何使用context来控制超时:

func main() {
    // 创建一个超时时间为1秒的Context
    ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), 1*time.Second)
    defer cancel()  // 在函数返回时取消Context

    select {
    case <-time.After(2 * time.Second):
        fmt.Println("overslept")
    case <-ctx.Done():
        fmt.Println(ctx.Err())  // context deadline exceeded
    }
}

在这个例子中,我们设置了一个1秒的超时,当超时时间到达,ctx.Done()通道就会接收到一个信号,从而触发超时处理。

阐述一下 Go 的 select 底层数据结构和一些特性?

Go语言的select关键字用于处理同时来自多个通道的数据。它的基本工作原理是“随机选择”满足条件的分支进行执行。如果没有分支满足条件(即所有通道都无法读/写),select会阻塞,直到有分支满足条件。如果select包含default分支,当其他分支都不满足条件时,default分支会被执行。

Go的select底层使用了一种名为scase的结构体,表示一个select的一个分支,包含了通道和对应的操作类型(发送或接收)。同时,它还会使用一个名为hchan的结构体来表示通道的内部结构。

以下是select的一些重要特性:

  • 公平性:在Go语言中,select语句会随机选择一个可运行的case执行,这保证了每一个case都有公平的机会被执行,避免了饥饿问题。

  • 非阻塞:如果select中所有的case都无法运行,而且存在default分支,那么select就不会阻塞,而是执行default分支。

  • 可用于时间操作select经常和time.Aftertime.Tick等函数一起使用,用于实现超时操作或定时操作。

  • 可用于退出操作select经常和context一起使用,当接收到context的取消信号时,可以安全地退出协程。

以下是一个select的使用示例:

func selectExample(c1, c2 chan int, quit chan bool) {
    for {
        select {
        case v := <-c1:
            fmt.Println("Received from c1:", v)
        case v := <-c2:
            fmt.Println("Received from c2:", v)
        case <-quit:
            fmt.Println("Quit signal received. Exiting.")
            return
        default:
            fmt.Println("No data received.")
        }
    }
}

在这个示例中,selectc1c2quit三个通道中选择一个可用的通道进行操作,如果都不可用,就执行default分支。

详细叙述Golang中的Goroutine调度策略 ?

Go语言的并发模型基于goroutines和channels。goroutine是Go语言运行时环境中的轻量级线程,其主要特点是创建和销毁的代价非常小,可以方便地创建大量的goroutine来处理并发任务。然而,如何有效地调度这些goroutine,使它们能够在有限的硬件资源上运行,就需要依赖于Go的调度器。

Go的调度器采用了M:N调度模型,其中M代表的是用户级别的线程(也就是goroutine),而N代表的是内核级别的线程。Go调度器的主要任务就是在N个OS线程(也被称为M)上调度M个goroutine。这种模型允许在少量的OS线程上运行大量的goroutine。

Go的调度器使用了三种队列来管理goroutine:

  1. 全局队列(Global Queue):此队列中包含了所有刚创建的goroutine。

  2. 本地队列(Local Queue):每个P(Processor,处理器)都有一个本地队列,P会优先从本地队列中取出goroutine来执行。

  3. 网络轮询器(Netpoller):此队列中包含了所有在等待网络事件(如IO操作)的goroutine。当网络事件就绪时,对应的goroutine会被放入全局队列中,等待被P取出执行。

Go的调度器采用了工作窃取(Work Stealing)和手动抢占(Preemption)的策略:

  • 工作窃取:当一个P的本地队列中没有goroutine时,它会尝试从全局队列或其他P的本地队列中窃取goroutine来执行。

  • 手动抢占:为了防止一个goroutine长时间占用P而导致其他goroutine饿死,Go的调度器会定期的进行抢占操作。在Go 1.14之前,Go的调度器只在函数调用时才会进行抢占操作。从Go 1.14开始引入了异步抢占,即允许在任何安全点进行抢占。

这种调度模型和策略使Go语言可以有效的利用硬件资源,处理大量的并发任务,同时也为复杂的并发编程提供了简洁的语言级别的支持。

请说一说Golang的Http包的内存泄漏 ?

Go语言的net/http包是用于处理HTTP请求和响应的库,但是如果不正确使用,可能会导致内存泄漏。以下是一些常见的可能引起内存泄漏的场景及其解决方法:

  1. 未关闭Response.Body:当你使用http.Get或者http.Post等方法发送请求时,你需要在完成读取响应体后关闭它。否则,连接可能无法被复用,导致内存泄漏。
resp, err := http.Get("http://example.com")
if err != nil {
    // handle err
}
defer resp.Body.Close() // Make sure to close the body
  1. 长时间运行的Handler:如果你的HTTP Handler需要很长时间才能完成,例如因为需要进行复杂的计算或者等待其他资源,这可能会导致大量的协程被阻塞,消耗大量的内存。

这种情况下,你可以考虑使用一些异步处理的方式,例如将任务放入队列,或者使用context来设置超时。

  1. 未处理的长连接:如果你的服务器需要处理长连接(例如WebSocket或者HTTP/2),你需要确保在连接不再需要时正确地关闭它。否则,这些连接可能会持续消耗内存。

  2. 大量的中间件:如果你使用了大量的中间件,这可能会导致每个请求需要大量的内存。你应该尽量减少中间件的使用,或者使用一些内存更高效的中间件。

总的来说,正确地使用net/http包并且注意处理所有的资源,可以避免大部分的内存泄漏问题。

Golang字符串转成byte数组,会发生内存拷贝吗?

在Go语言中,将字符串转换为字节切片([]byte)时,会发生内存拷贝。这是因为在Go中,字符串是不可变的,而字节切片是可变的。为了防止通过修改字节切片而间接修改字符串,Go在将字符串转换为字节切片时,会创建一个新的字节数组来存储数据。

以下是一个简单的例子:

s := "hello"
b := []byte(s)

在这个例子中,b是一个新的字节数组,它的内容是字符串s的一个副本。修改b不会影响到s

这意味着,如果你有一个非常大的字符串,将它转换为字节切片可能会消耗大量的内存。在处理大字符串时,需要特别注意这一点。

对已经关闭的的chan进行读写,会怎么样?为什么?

在Go语言中,对已经关闭的channel进行读写,结果会有所不同。

对已经关闭的channel进行读操作:

你可以安全地从一个已经关闭的channel中读取数据。如果channel中还有未读取的数据,读操作将成功并返回数据以及一个用于表明数据是否有效的标记(如果channel已经关闭并且数据有效,该标记为false)。当channel中没有数据可读时,读操作将返回零值以及一个false标记。这种特性使得我们可以通过range语句来读取channel中的所有数据,直到channel被关闭。例如:

ch := make(chan int)
go func() {
    ch <- 1
    ch <- 2
    ch <- 3
    close(ch)
}()

for i := range ch {
    fmt.Println(i)
}

对已经关闭的channel进行写操作:

如果你试图向一个已经关闭的channel写入数据,Go语言将抛出一个panic。这是因为,一旦channel被关闭,你不能再向其添加新的数据。如果你试图这么做,Go认为这是一个严重的编程错误,因此,它会panic。例如:

ch := make(chan int)
close(ch)
ch <- 1 // 这将会panic

这是因为在Go的并发模型中,关闭channel是为了告诉接收者,发送者没有更多的数据要发送了。因此,一旦channel被关闭,就意味着不能再向其发送新的数据。这种约定帮助程序员在处理并发逻辑时,能够更好地理解数据流的生命周期。

Golang中除了加Mutex锁以外还有哪些方式可以安全读写共享变量?

在Go语言中,除了使用互斥锁(Mutex)以外,还有其他几种方式可以用于安全地读写共享变量:

  1. Channel:Go语言的核心理念之一就是“不通过共享内存来通信,而是通过通信来共享内存”。我们可以通过创建一个channel,然后通过发送和接收消息的方式来读写共享变量。这种方式在处理并发问题时非常有用,因为channel本身就提供了并发安全性。

    c := make(chan int)
    
    go func() { // goroutine 1
        x := <-c
        fmt.Println(x)
    }()
    
    go func() { // goroutine 2
        c <- 10
    }()
    
  2. 读写锁(sync.RWMutex:如果你的程序中读操作远多于写操作,那么使用读写锁可能会比互斥锁更有效率。读写锁允许多个协程同时读取变量,但是在写入时会阻止其他协程读写。

    var rwMutex sync.RWMutex
    var sharedVar int
    
    // Writer
    go func() {
        rwMutex.Lock()
        sharedVar = 10
        rwMutex.Unlock()
    }()
    
    // Reader
    go func() {
        rwMutex.RLock()
        fmt.Println(sharedVar)
        rwMutex.RUnlock()
    }()
    
  3. 原子操作(sync/atomic包):对于一些简单的数值和布尔类型,我们可以使用原子操作来读写共享变量,这会比使用互斥锁更有效率。

    var sharedVar int32
    
    // Writer
    go func() {
        atomic.StoreInt32(&sharedVar, 10)
    }()
    
    // Reader
    go func() {
        fmt.Println(atomic.LoadInt32(&sharedVar))
    }()
    
  4. sync.Once:如果你的共享变量只需要被初始化一次,那么可以使用sync.Once来确保初始化的并发安全性。

    var once sync.Once
    var sharedVar *SomeType
    
    // Initializer
    go func() {
        once.Do(func() {
            sharedVar = &SomeType{}
        })
    }()
    

以上这些方式都可以用于安全地读写共享变量,你可以根据具体的使用场景和需求来选择最合适的方式。

Golang的并发模型是什么?实现并发的原理是?

Go语言的并发模型基于"CSP"(Communicating Sequential Processes)理论,主要通过goroutine和channel来实现。

Goroutine 是Go语言中的轻量级线程,由Go运行时管理。创建一个Goroutine的代价比创建一个系统级别的线程要小很多,这让Go可以同时运行大量的Goroutine。Go语言的调度器可以在一个操作系统线程上调度多个Goroutine,也可以将Goroutine在多个操作系统线程间进行切换,这使得Go程序可以充分利用多核CPU。

Channel 是Go语言中用于Goroutine之间通信的一种机制。Channel提供了一种安全的方法来交换数据,确保数据在同一时间只被一个Goroutine访问,从而避免了数据竞态。

并发模型的实现原理主要体现在Goroutine的实现和调度上。Go运行时包含了自己的调度器,负责管理和调度Goroutine。Go的调度器使用一个称为M:N调度的技术,其中M代表操作系统线程,N代表Goroutine。调度器可以在M个操作系统线程上调度执行N个Goroutine,即使在只有一个线程的情况下,也可以通过合理的调度使得所有Goroutine都有机会运行。

在使用Go进行并发编程时,主要是通过控制Goroutine和Channel进行操作,实现并发编程的主要方法有:Goroutine池,Channel组合,select多路复用,以及使用sync和context包提供的同步原语等。

Go中对nil的Slice和空Slice的处理是⼀致的吗?

在Go中,nil slice和空slice并不完全相同,尽管它们的行为在许多情况下是相似的。

nil slice:

var s []int

在这种情况下,s是一个nil slice。它的长度和容量都为0,且它没有指向任何底层的数组。

空slice:

s := []int{}

或者

s := make([]int, 0)

上述两种情况下,s都是一个空的slice,它的长度和容量都为0,但它有一个非nil的零长度的底层数组。

在许多操作中,nil和空slice的行为是一样的,比如获取长度、容量、追加元素等。但在与nil比较时,它们的行为就有所不同了:

var s1 []int
s2 := []int{}

fmt.Println(s1 == nil) // 输出: true
fmt.Println(s2 == nil) // 输出: false

在上述代码中,nil slice和空slice在与nil进行比较时,结果是不同的。

Golang的内存模型中为什么小对象多了会造成GC压力?

Go语言的垃圾回收器(GC)主要负责回收不再使用的内存,释放出空间供其他对象使用。Go的GC是基于标记清除算法的,并且是并发的,这意味着GC可以在程序运行的同时进行。

当你在Go程序中创建很多小对象时,这些对象可能会分散在内存的各个区域,这使得垃圾回收器需要花费更多的时间和资源来标记和清除这些对象。同时,如果这些小对象被频繁地创建和销毁,那么垃圾回收器需要更频繁地运行,这也会增加GC的压力。

此外,小对象的频繁分配和回收可能会导致内存碎片化,进一步增加了GC的复杂性和压力。因为GC需要遍历所有的内存区域来找到并标记所有活动的对象,如果内存被大量的小对象碎片化,那么这个遍历的过程就会更费时和费力。

因此,在设计和编写Go程序时,应尽量避免频繁地创建和销毁小对象,并尽可能地复用对象,以减少GC的压力。当然,这并不是说你应该避免创建小对象,而是说你应该在设计和编写程序时,考虑到内存管理和GC的影响。

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20. 如何解决Go中数据竞争问题?

21. 请说一说Golang 的 GC的触发条件?

22. 阐述一下Go语言的栈空间管理 ?

23. 解释一下Go中的锁有哪些 ?

24. Channel是同步的还是异步的 ?

25. 阐述一下Goroutine和线程的区别?

26. 阐述一下Go的defer原理 ?

27. 阐述一下Go的select的运行原理 ?

28. Go主协程如何等其余协程完再操作?

29. Go的Slice如何扩容 ?

30. 阐述一下Go中CAS算法 ?

31. 阐述一下Go中的逃逸分析?

32. 阐述一下Go的对象在内存中分配原理 ?

33. 解释一下Go栈的内存是怎么分配的 ?

34. 解释一下Go堆内存管理分配原理 ?

35. Go函数中发生内存泄露的原因?

36. Golang协程为什么比线程轻量?

37. 线程模型有哪些?为什么 Go Scheduler 需要实现 M:N 的方案?Go Scheduler 由哪些元素构成呢?

38. 互斥锁正常模式和饥饿模式有什么区别 ?

39. 请说一下Go 原子操作有哪些?

40. Go 原子操作和锁的区别有哪些 ?

41. 解释一下Go work stealing 机制?

42. 解释一下 Go hand off 机制 ?

43. Go如何查看运行时调度信息 ?

44. Mutex 有哪几种模式?

45. Go 是 GC 算法是怎么实现的?

46. GC 中 stw 时机,各个阶段是怎么解决的?

47. 说一说Golang中defer和return执行的先后顺序 ?

48. grpc报错rpc error:code=DeadlineExceeded desc = context deadline exceeded ?

49. Golang 记录日志的实现方式有哪些?

50. 说一说Golang 如何打包到Docker运行 ?

51. 解释一下Go recover的执行时机 ?

52. 闭包错误引用同一个变量问题如何处理 ?

53. Go在循环内部执行defer语句会发生什么 ?

54. 说一说Go语言触发异常的场景有哪些 ?

55. 如何解决Data Race问题?

56. Go 如何部署运行 ?

57. 怎么在Golang中实现协程池?

58. 说一说Golang中的标准库有哪些?

59. 解释一下Golang中的大端序和小端序?

60. Golang中的通道和缓冲区是什么?

61. Golang中的管道是什么?如何使用?

62. 解释一下Golang中的sync.Once?

63. 简述一下内存逃逸?什么情况下会发生内存逃逸 ?

64. 字符串转成byte数组,会发生内存拷贝吗 ?

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