golang学习笔记——面试题 使用 3 个协程顺序打印 cat、dog、fish 各 100 次

面试题 使用 3 个协程顺序打印 cat、dog、fish 各 100 次

编程题：3个函数分别打印cat、dog、fish，要求每个函数都要起一个goroutine，按照cat、dog、fish顺序打印在屏幕上100次。

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

// 面试题：每个函数起一个goroutine,轮流打印 cat dog fish 各100次
// 3个goroutine, 打印顺序是 cat dog fish cat dog fish ... 依此类推
var wg sync.WaitGroup

func main() {
	chCatOk := make(chan struct{}, 1)
	chDogOk := make(chan struct{}, 1)
	chFishOk := make(chan struct{}, 1)
	wg.Add(3) // 有3个协程，所以加3
	go printAnimal("cat", chCatOk, chDogOk)
	go printAnimal("dog", chDogOk, chFishOk)
	go printAnimal("fish", chFishOk, chCatOk)
	// 先通知cat执行
	chCatOk <- struct{}{}
	wg.Wait()
	fmt.Println("执行结束")
}

func printAnimal(word string, ch1 <-chan struct{}, ch2 chan<- struct{}) {
	count := 0
	// 退出前标记完成
	defer wg.Done()
	for _ = range ch1 {
		fmt.Println(word)
		count++
		ch2 <- struct{}{} // 通知协程2你可以执行了
		if count == 100 {
			return
		}
	}
}

这个代码只用了一个函数，面试时你可以换成三个名字不一样的函数。

拓展

思考，可否换成无缓冲区的 channel

不可以，会报fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

package main

import "fmt"

func main() {
	pipline := make(chan string)
	pipline <- "hello world"
	fmt.Println(<-pipline)
} 

运行会抛出错误，如下

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

看起来好像没有什么问题？先往信道中存入数据，再从信道中读取数据。

回顾前面的基础，我们知道使用 make 创建信道的时候，若不传递第二个参数，则你定义的是无缓冲信道，而对于无缓冲信道，在接收者未准备好之前，发送操作是阻塞的.

因此，对于解决此问题有两种方法：

1. 使接收者代码在发送者之前执行
2. 使用缓冲信道，而不使用无缓冲信道

第一种方法

若要程序正常执行，需要保证接收者程序在发送数据到信道前就进行阻塞状态，修改代码如下

package main

import "fmt"

func main() {
	pipline := make(chan string)
	fmt.Println(<-pipline)
    pipline <- "hello world"
} 

运行的时候还是报同样的错误。问题出在哪里呢？

原来我们将发送者和接收者写在了同一协程中，虽然保证了接收者代码在发送者之前执行，但是由于前面接收者一直在等待数据 而处于阻塞状态，所以无法执行到后面的发送数据。还是一样造成了死锁。

有了前面的经验，我们将接收者代码写在另一个协程里，并保证在发送者之前执行，就像这样的代码

package main

func hello(pipline chan string)  {
	<-pipline
}

func main()  {
	pipline := make(chan string)
	go hello(pipline)
	pipline <- "hello world"
}

运行之后 ，一切正常。

第二种方法

接收者代码必须在发送者代码之前 执行，这是针对无缓冲信道才有的约束。

既然这样，我们改使用有缓冲信道不就 OK 了吗？

package main

import "fmt"

func main() {
	pipline := make(chan string, 1)
	pipline <- "hello world"
	fmt.Println(<-pipline)
} 

运行之后，一切正常。

参考资料

Go 语言中通道死锁经典错误案例详解
解决fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!