在Go语言中，程序的并发操作是通过通道（channel）来实现的。通道是用来传递数据的一种特殊类型，它可以在goroutine之间进行数据交换和通信。然而，如果在程序中使用单通道进行工作，并在引入新通道时没有正确处理，就有可能导致死锁现象的发生。本文将由php小编小新为大家详细解释Go程序中单通道工作和死锁问题，以及如何避免死锁的发生。
问题内容
我是Go通道的新手，我正在尝试通过构建模拟内核并通过通道处理交互来学习Go通道。此示例程序的目标是让多个进程 (2) 使用单通道同时向内核发送内存分配请求，其他进程发送释放内存请求 使用单个但不同的通道到内核。
+-------------+
+------------------+ | |
-> Alloc. Mem. Ch. |<--\ | |
+-----------------+ ---/ +------------------+ >-->| Kernel |
| Process A |<-- +------------------+ -/ | |
+-----------------+ \--> | Realse Mem. Ch. |< | |
+------------------+ +-------------+
如果我只有分配请求，程序就可以工作，一旦我引入释放请求，程序就会陷入死锁。
请注意，进程在发送分配请求时也会创建一个回复队列，但是，这在上图中没有显示，因为它不是问题的一部分。
完整的程序如下：
package main
import (
"fmt"
// "log"
"time"
)
const (
_ float64 = iota
LowPrio
MedPrio
HghPrio
)
// Kernel type to communicate between processes and memory resources
type Kernel struct {
reqMemCh chan chan int
rlsMemCh chan int
}
func (k *Kernel) Init() {
k.reqMemCh = make(chan chan int, 2)
k.rlsMemCh = make(chan int, 2)
go k.AllocMem()
go k.RlsMem()
}
// Fetch memory on process request
func (k *Kernel) GetReqMemCh() chan chan int {
return k.reqMemCh
}
func (k *Kernel) GetRlsMemCh() chan int {
return k.rlsMemCh
}
func (k *Kernel) AllocMem() {
// loop over the items (process reply channels) received over
// the request channel
for pCh := range k.GetReqMemCh() {
// for now think 0 is the available index
// send this as a reply to the exclusive process reply channel
pCh <- 0
close(pCh)
}
}
// Release memory
func (k *Kernel) RlsMem() {
// we do not have to anything here
}
// Process type which requests memory
type Proc struct {
ind int
prio float64
exeT time.Time
count int
memInd int
rqMemCh chan chan int
rlMemCh chan int
}
func (p *Proc) Init(
ind int,
prio float64,
rqMemCh chan chan int,
rlMemCh chan int,
) {
p.ind = ind
p.prio = prio
p.memInd = -1
p.rqMemCh = rqMemCh
p.rlMemCh = rlMemCh
}
func (p *Proc) GetReqMemCh() chan chan int {
return p.rqMemCh
}
func (p *Proc) GetRlsMemCh() chan int {
return p.rlMemCh
}
func (p *Proc) ReqMem() {
// create the reply channel exclusive to the process
// this channel will return the allocated memeory id/address
rpCh := make(chan int)
// send the reply channel through the request channel
// to get back the allocation memory id
p.GetReqMemCh() <- rpCh
// Below line is blocking ...
for mi := range rpCh {
p.memInd = mi
}
}
func (p Proc) RlsMem() {
p.GetRlsMemCh() <- 0
}
func (p Proc) String() string {
return fmt.Sprintf(
"Proc(%d): Memory(%d), Count(%d)",
p.ind+1, p.memInd+1, p.count,
)
}
func main() {
k := &Kernel{}
k.Init()
p := &Proc{}
for i := 0; i < 3; i++ {
p.Init(i, LowPrio, k.GetReqMemCh(), k.GetRlsMemCh())
p.ReqMem()
p.RlsMem()
}
time.Sleep(time.Second)
}
异常情况如下：
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan send]:
main.Proc.RlsMem(...)
main.go:100
main.main()
main.go:119 +0xc5
goroutine 6 [chan receive]:
main.(*Kernel).AllocMem(0x0?)
main.go:41 +0x5e
created by main.(*Kernel).Init in goroutine 1
main.go:25 +0xc5
exit status 2
任何帮助将不胜感激。
干杯，
DD。
解决方法
作为英国人评论，您有一个缓冲通道已达到其容量，但没有任何内容可供读取。
根据语言之旅 (1 2)，发送和接收块，直到另一方准备好。虽然缓冲通道在这里提供了一些宽容，但一旦缓冲区已满，行为是相同的。
可以通过添加 k.rlsMemCh 的使用者来解决此问题。如果您没有为此计划任何操作，请删除该通道或暂时使用逻辑将其耗尽。
func (k *Kernel) Init() {
k.reqMemCh = make(chan chan int, 2)
k.rlsMemCh = make(chan int, 2)
go k.AllocMem()
go k.RlsMem()
}
func (k *Kernel) AllocMem() {
for pCh := range k.GetReqMemCh() {
pCh <- 0
close(pCh)
}
}
func (k *Kernel) RlsMem() {
// TODO: Add a for-select or for-range over k.rlsMemCh here
}
排水可能如下所示：
func (k *Kernel) RlsMem() {
for {
<-k.GetRlsMemCh()
}
} 
