看似一道簡(jiǎn)單的 Go 題，考點(diǎn)不少：一道字節(jié)跳動(dòng)面試題解析

網(wǎng)上看到有人分享去字節(jié)跳動(dòng)的面試 Go 的經(jīng)驗(yàn)^[1]，從面試題來(lái)看，應(yīng)該是比較初級(jí)的職位，這方面土撥鼠之前給大家分析過(guò)他家初級(jí)職位的要求。

這份面試經(jīng)驗(yàn)總結(jié)中（其實(shí)談不上總結(jié)，只是面試題的記錄，并沒(méi)有總結(jié)分析答案），有一道 Go 相關(guān)的題，也是一個(gè)老生常談的問(wèn)題：以下代碼有什么問(wèn)題，怎么解決？

total,?sum?:=?0,?0
for?i?:=?1;?i?<=?10;?i++?{
????sum?+=?i
????go?func()?{
????????total?+=?i
????}()
}
fmt.Printf("total:%d?sum?%d",?total,?sum)

01 考點(diǎn)一

我相信很多人應(yīng)該一眼看出了其中的一個(gè)問(wèn)題，那就是 i 使用的問(wèn)題。常見(jiàn)的題目是這樣的：以下代碼，輸出什么？

for?i?:=?1;?i?<=?10;?i++?{
??go?func()?{
????fmt.Println(i)
??}()
}
time.Sleep(1e9)

相信很多人知道，輸出 一堆 11，而不是期望的輸出 1 到 10。

怎么改進(jìn)？你應(yīng)該也知曉。

for?i?:=?1;?i?<=?10;?i++?{
??go?func(i?int)?{
????fmt.Println(i)
??}(i)
}
time.Sleep(1e9)

（當(dāng)然這里的輸出順序是亂的，大家應(yīng)該清楚）

02 考點(diǎn)二

該題的第二個(gè)考點(diǎn)：data race。因?yàn)榇嬖诙?goroutine 同時(shí)寫(xiě) total 變量的問(wèn)題，所以有數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)。可以加上 -race 參數(shù)驗(yàn)證：

$?go?run?-race?main.go
==================
WARNING:?DATA?RACE
Read?at?0x00c0001b4020?by?goroutine?8:
??main.main.func1()
??????/Users/xuxinhua/main.go:12?+0x57

Previous?write?at?0x00c0001b4020?by?main?goroutine:
??main.main()
??????/Users/xuxinhua/main.go:9?+0x10b

Goroutine?8?(running)?created?at:
??main.main()
??????/Users/xuxinhua/main.go:11?+0xe7
==================

這可以通過(guò)加鎖的方式解決：

var?mutex?sync.Mutex
total,?sum?:=?0,?0
for?i?:=?1;?i?<=?10;?i++?{
??sum?+=?i
??go?func(i?int)?{
????mutex.Lock()
????total?+=?i
????mutex.Unlock()
??}(i)
}

此外，也可以通過(guò) atomic 包解決：（注意 total 的類型，因?yàn)?atomic.AddInt64 需要）

var?total?int64
sum?:=?0
for?i?:=?1;?i?<=?10;?i++?{
??sum?+=?i
??go?func(i?int)?{
????atomic.AddInt64(&total,?int64(i))
??}(i)
}

通過(guò) -race 你驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn) data race 沒(méi)了。

細(xì)心的你不知道發(fā)現(xiàn)沒(méi)有，以上代碼我故意把最后的 fmt 輸出那一行去掉了，因?yàn)樗昧?total 變量，避免它導(dǎo)致 data race。這引出考點(diǎn)三。

03 考點(diǎn)三

我上面都沒(méi)有給完整的代碼，因?yàn)榻?jīng)過(guò)上面兩步，最終的結(jié)果還是不對(duì)的。從上面說(shuō)的 fmt 輸出代碼去掉就說(shuō)明還有問(wèn)題。

初學(xué) Go 應(yīng)該遇到類似這樣的問(wèn)題，下面代碼一般沒(méi)有輸出。

package?main

import?"fmt"

func?main()?{
?go?func()?{
??fmt.Println("Hello?World!")
?}()
}

原因是 main 函數(shù)先退出了，開(kāi)啟的 goroutine 根本沒(méi)有機(jī)會(huì)執(zhí)行。所以，常見(jiàn)的解決辦法是在最后加一個(gè) Sleep：

package?main

import?"fmt"

func?main()?{
?go?func()?{
??fmt.Println("Hello?World!")
?}()
??
??time.Sleep(1e9)
}

Sleep 會(huì)讓 main goroutine 休眠，調(diào)度器調(diào)度其他 goroutine 運(yùn)行。

回到開(kāi)頭的題目其實(shí)也存在這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)在 fmt 語(yǔ)句之前加上 Sleep，基本能得到正確的結(jié)果：

var?total?int64
sum?:=?0
for?i?:=?1;?i?<=?10;?i++?{
????sum?+=?i
????go?func(i?int)?{
????????atomic.AddInt64(&total,?int64(i))
????}(i)
}
time.Sleep(1e9)

fmt.Printf("total:%d?sum?%d",?total,?sum)

但如果加上 -race 發(fā)現(xiàn)還是有問(wèn)題：

$?go?run?-race?main.go
==================
WARNING:?DATA?RACE
Read?at?0x00c00001c0b0?by?main?goroutine:
??main.main()
??????/Users/xuxinhua/main.go:20?+0xe4

Previous?write?at?0x00c00001c0b0?by?goroutine?7:
??sync/atomic.AddInt64()
??????/Users/xuxinhua/.go/current/src/runtime/race_amd64.s:276?+0xb
??main.main.func1()
??????/Users/xuxinhua/main.go:15?+0x44

Goroutine?7?(finished)?created?at:
??main.main()
??????/Users/xuxinhua/main.go:14?+0xa4
==================
total:55?sum?55Found?1?data?race(s)

所以，這種方式是不靠譜的，這時(shí)正確的方式是使用 sync.WaitGroup。

package?main

import?(
????"sync/atomic"
????"sync"
????"fmt"
)

func?main()?{
????var?wg?sync.WaitGroup
????var?total?int64
????sum?:=?0
????for?i?:=?1;?i?<=?10;?i++?{
????????wg.Add(1)
????????sum?+=?i
????????go?func(i?int)?{
????????????defer?wg.Done()
????????????atomic.AddInt64(&total,?int64(i))
????????}(i)
????}
????wg.Wait()

????fmt.Printf("total:%d?sum?%d",?total,?sum)
}

04 總結(jié)

通過(guò)上面的分析，發(fā)現(xiàn)看起來(lái)是一個(gè)簡(jiǎn)單的題目，其實(shí)考點(diǎn)好幾個(gè)。這個(gè)題目還是挺好的，字節(jié)跳動(dòng)面試官出的這道題還是有點(diǎn)水平。你覺(jué)得呢？

參考資料