比赛模拟致命错误：所有 goroutines 都处于睡眠状态 - 死锁答案

【问题标题】：Race simulation fatal error: all goroutines are asleep - deadlock比赛模拟致命错误：所有 goroutines 都处于睡眠状态 - 死锁
【发布时间】：2020-01-07 20:24:27
【问题描述】：

我正在使用 Golang 构建护理模拟，但遇到了死锁问题。 Goroutines 用于代表每个赛车手。这个想法是，一旦赛车手达到目标，就会使用一个频道来传达哪个赛车手获胜。谁能发现我的错误？

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "strconv"
    "sync"
    "time"
)

var wg sync.WaitGroup
var counter Counter
var tracks Tracks
var winner chan int

func newCounter(size int) Counter {
    return Counter{racers: make([]int, size+1)} // not using the zero'th index
}

func newTracks(size int) Tracks {
    return Tracks{racers: make([]string, size+1)}
}

func incrementCounter(n int) {
    counter.racers[n]++
}

func equalCounter() bool {
    rv := true
    for i, _ := range counter.racers {
        if counter.racers[0] != counter.racers[i] {
            rv = false
            break
        }
    }
    return rv
}

func smallerCounter(racerNumber int) bool {
    var rv bool
    for v := range counter.racers {
        if counter.racers[racerNumber] < v {
            rv = true
        } else {
            rv = false
        }
    }

    return rv
}

func checkCounter(racerNumber int) bool {
    var rv bool
    if equalCounter() || smallerCounter(racerNumber) {
        rv = true
    } else {
        rv = false
    }

    return rv
}

func racer(racerNum int) {
    steps := rand.Intn(5) + 1
    distance := 0
    goal := 100
    if checkCounter(racerNum) {
        for j := distance; distance < goal; j++ {
            for i := 0; i < steps; i++ {
                tracks.racers[racerNum] += "x"
            }
            distance += steps
            duration := rand.Int31n(200)
            time.Sleep(time.Duration(duration) * time.Millisecond)
            fmt.Println(tracks.racers[racerNum] + "[" + strconv.Itoa(racerNum) + "]")
        }

        incrementCounter(racerNum)
    }

    if distance >= goal {
        winner <- racerNum
        close(winner)
    }

    wg.Done()
}

func main() {
    racers := 5
    counter = newCounter(racers)
    tracks = newTracks(racers)

    for i := 1; i <= racers; i++ {
        wg.Add(1)
        go racer(i)
    }

    wg.Wait()

    fmt.Print("Winner is:")
    fmt.Print(<-winner)
}


type Counter struct {
    racers []int
}

type Tracks struct {
    racers []string
}

代码也在这里运行：

https://play.golang.org/p/Skr5Es3ItFQ

【问题讨论】：

他们在完成之前都写到winner，但是main在从winner读取之前等待他们完成，并且winner是无缓冲的。

标签： go deadlock goroutine

【解决方案1】：

死锁因为：

结果通道没有缓冲，因此多次写入会阻塞，因此wg.Done() 永远不会运行
在所有 5 个wg.Done() 运行之前，没有任何内容从结果通道读取（鸡/蛋问题）

快速修复，使结果通道缓冲和所有总写入的大小：

winner = make(chan int, racers)

https://play.golang.org/p/sbHfOr9YS_z

频道也将在频道队列中获得所有亚军结果。

如果您只关心获胜者，则有更有效的方法可以满足这种情况，例如创建一个referee go-routine 以观察第一次写入（获胜者）到结果通道，然后取消比赛context（每个赛车手都会观察上下文取消，一旦宣布一个获胜者，他们就会放弃他们的任务）

【讨论】：

【解决方案2】：

您的程序存在多个问题：

很活泼。您正在阅读其他赛车手的计数器，而他们正在写入而没有任何锁定。要么使用sync.atomic 函数来读取/写入这些值，要么使用锁定
if counter.racers[0] != counter.racers[i] { 程序中没有写 counter.racers[0]，所以它总是为零。这意味着，equalCounter 在其中一个 goroutine 完成后将始终返回 false
smallerCounter 总是返回最后一位赛车手的比较结果。这是一个重置相同变量的 for 循环，因此最后一个仍然存在。
第一位获胜者关闭频道。如果其他 goroutine 在程序终止之前写入它，这将导致恐慌。
wg.Wait 在通道读取之前，因此所有 goroutine 都被锁定等待写入。

【讨论】：