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大家好,我是煎鱼。
前几天分享 Go 群友提问的文章时,有读者在朋友圈下提到,希望我能够针对 Goroutine 泄露这块进行讲解,他在面试的时候经常被问到。
另外我也相信很多小伙伴,在做救火队长时排查过 Goroutine 泄露的问题,因为 Goroutine 作为一个载体,基本跑不了干系。
因此今天的男主角,就是 Go 语言的著名品牌标识 Goroutine,一个随随便便就能开几十万个快车进车道的大杀器。
for { go func() {}() }
本文会聚焦于 Goroutine 泄露的 N 种方法,进行详解和说明。
为什么要问
面试官为啥会问 Goroutine(协程)泄露这种奇特的问题呢?
可以猜测是:
Goroutine 实在是使用门槛实在是太低了,随手就一个就能起,出现了不少滥用的情况。例如:并发 map。
Goroutine 本身在 Go 语言的标准库、复合类型、底层源码中应用广泛。例如:HTTP Server 对每一个请求的处理就是一个协程去运行。
很多 Go 工程在线上出事故时,基本 Goroutine 的关联,大家都会作为救火队长,风风火火的跑去看指标、看日志,通过 PProf 采集 Goroutine 运行情况等。
自然他也就是最受瞩目的那颗 “星” 了,所以在日常面试中,被问几率也就极高了。
Goroutine 泄露
了解清楚大家爱问的原因后,我们开始对 Goroutine 泄露的 N 种方法进行研究,希望通过前人留下的 “坑”,了解其原理和避开这些问题。
泄露的原因大多集中在:
Goroutine 内正在进行 channel/mutex 等读写操作,但由于逻辑问题,某些情况下会被一直阻塞。
Goroutine 内的业务逻辑进入死循环,资源一直无法释放。
Goroutine 内的业务逻辑进入长时间等待,有不断新增的 Goroutine 进入等待。
接下来我会引用在网上冲浪收集到的一些 Goroutine 泄露例子(会在文末参考注明出处)。
channel 使用不当
Goroutine+Channel 是最经典的组合,因此不少泄露都出现于此。
最经典的就是上面提到的 channel 进行读写操作时的逻辑问题。
发送不接收
第一个例子:
func main() { for i := 0; i < 4; i++ { queryAll() fmt.Printf("goroutines: %d\n", runtime.NumGoroutine()) }}func queryAll() int { ch := make(chan int) for i := 0; i < 3; i++ { go func() { ch <- query() }() } return <-ch}func query() int { n := rand.Intn(100) time.Sleep(time.Duration(n) * time.Millisecond) return n}
输出结果:
goroutines: 3goroutines: 5goroutines: 7goroutines: 9
在这个例子中,我们调用了多次 queryAll
方法,并在 for
循环中利用 Goroutine 调用了 query
方法。其重点在于调用 query
方法后的结果会写入 ch
变量中,接收成功后再返回 ch
变量。
最后可看到输出的 goroutines 数量是在不断增加的,每次多 2 个。也就是每调用一次,都会泄露 Goroutine。
原因在于 channel 均已经发送了(每次发送 3 个),但是在接收端并没有接收完全(只返回 1 个 ch),所诱发的 Goroutine 泄露。
接收不发送
第二个例子:
func main() { defer func() { fmt.Println("goroutines: ", runtime.NumGoroutine()) }() var ch chan struct{} go func() { ch <- struct{}{} }() time.Sleep(time.Second)}
输出结果:
goroutines: 2
在这个例子中,与 “发送不接收” 两者是相对的,channel 接收了值,但是不发送的话,同样会造成阻塞。
但在实际业务场景中,一般更复杂。基本是一大堆业务逻辑里,有一个 channel 的读写操作出现了问题,自然就阻塞了。
nil channel
第三个例子:
func main() { defer func() { fmt.Println("goroutines: ", runtime.NumGoroutine()) }() var ch chan int go func() { <-ch }() time.Sleep(time.Second)}
输出结果:
goroutines: 2
在这个例子中,可以得知 channel 如果忘记初始化,那么无论你是读,还是写操作,都会造成阻塞。
正常的初始化姿势是:
ch := make(chan int) go func() { <-ch }() ch <- 0 time.Sleep(time.Second)
调用 make
函数进行初始化。
奇怪的慢等待
第四个例子:
func main() { for { go func() { _, err := http.Get("https://www.xxx.com/") if err != nil { fmt.Printf("http.Get err: %v\n", err) } // do something... }() time.Sleep(time.Second * 1) fmt.Println("goroutines: ", runtime.NumGoroutine()) }}
输出结果:
goroutines: 5goroutines: 9goroutines: 13goroutines: 17goroutines: 21goroutines: 25...
在这个例子中,展示了一个 Go 语言中经典的事故场景。也就是一般我们会在应用程序中去调用第三方服务的接口。
但是第三方接口,有时候会很慢,久久不返回响应结果。恰好,Go 语言中默认的 http.Client
是没有设置超时时间的。
因此就会导致一直阻塞,一直阻塞就一直爽,Goroutine 自然也就持续暴涨,不断泄露,最终占满资源,导致事故。
在 Go 工程中,我们一般建议至少对 http.Client
设置超时时间:
httpClient := http.Client{ Timeout: time.Second * 15, }
并且要做限流、熔断等措施,以防突发流量造成依赖崩塌,依然吃 P0。
互斥锁忘记解锁
第五个例子:
func main() { total := 0 defer func() { time.Sleep(time.Second) fmt.Println("total: ", total) fmt.Println("goroutines: ", runtime.NumGoroutine()) }() var mutex sync.Mutex for i := 0; i < 10; i++ { go func() { mutex.Lock() total += 1 }() }}
输出结果:
total: 1goroutines: 10
在这个例子中,第一个互斥锁 sync.Mutex
加锁了,但是他可能在处理业务逻辑,又或是忘记 Unlock
了。
因此导致后面的所有 sync.Mutex
想加锁,却因未释放又都阻塞住了。一般在 Go 工程中,我们建议如下写法:
var mutex sync.Mutex for i := 0; i < 10; i++ { go func() { mutex.Lock() defer mutex.Unlock() total += 1 }() }
同步锁使用不当
第六个例子:
func handle(v int) { var wg sync.WaitGroup wg.Add(5) for i := 0; i < v; i++ { fmt.Println("脑子进煎鱼了") wg.Done() } wg.Wait()}func main() { defer func() { fmt.Println("goroutines: ", runtime.NumGoroutine()) }() go handle(3) time.Sleep(time.Second)}
在这个例子中,我们调用了同步编排 sync.WaitGroup
,模拟了一遍我们会从外部传入循环遍历的控制变量。
但由于 wg.Add
的数量与 wg.Done
数量并不匹配,因此在调用 wg.Wait
方法后一直阻塞等待。
在 Go 工程中使用,我们会建议如下写法:
var wg sync.WaitGroup for i := 0; i < v; i++ { wg.Add(1) defer wg.Done() fmt.Println("脑子进煎鱼了") } wg.Wait()
排查方法
我们可以调用 runtime.NumGoroutine
方法来获取 Goroutine 的运行数量,进行前后一比较,就能知道有没有泄露了。
但在业务服务的运行场景中,Goroutine 内导致的泄露,大多数处于生产、测试环境,因此更多的是使用 PProf:
import ( "net/http" _ "net/http/pprof")http.ListenAndServe("localhost:6060", nil))
只要我们调用 http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine?debug=1
,PProf 会返回所有带有堆栈跟踪的 Goroutine 列表。
也可以利用 PProf 的其他特性进行综合查看和分析,这块参考我之前写的《Go 大杀器之性能剖析 PProf》,基本是全村最全的教程了。
总结
在今天这篇文章中,我们针对 Goroutine 泄露的 N 种常见的方式方法进行了一一分析,虽说看起来都是比较基础的场景。
但结合在实际业务代码中,就是一大坨中的某个细节导致全盘皆输了,希望上面几个案例能够给大家带来警惕。
而面试官爱问,怕不是自己踩过许多坑,也希望进来的同僚,也是身经百战了。
靠谱的工程师,而非只是八股工程师。
参考
波罗学大佬的《Go 笔记之如何防止 goroutine 泄露》
二斗斗的《怎么看待Goroutine 泄露》
转载地址:https://blog.csdn.net/slphahaha/article/details/120465992 如侵犯您的版权,请留言回复原文章的地址,我们会给您删除此文章,给您带来不便请您谅解!