【Golang 面试 - 进阶题】每日 3 题（十八）

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📚专栏简介：在这个专栏中，我将会分享 Golang 面试中常见的面试题给大家~

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52. Go channel 为什么是线程安全的？

Go channel 是线程安全的，原因在于 channel 内部实现了同步机制，它可以保证在多个 goroutine 之间的同步和互斥访问。

具体来说，Go channel 内部实现了两个重要的操作：**发送和接收。**当一个 goroutine 向一个 channel 发送数据时，如果 channel 已满，那么发送操作会被阻塞，直到 channel 中有足够的空间。同样地，当一个 goroutine 从一个 channel 接收数据时，如果 channel 已空，那么接收操作也会被阻塞，直到 channel 中有新的数据可供接收。

这种阻塞式的操作可以保证 channel 在多个 goroutine 之间的同步和互斥访问，从而避免了多个 goroutine 同时对同一个变量进行修改的竞争条件（race condition）问题。而在 Go 语言中，对于同一个变量的竞争条件问题是需要通过同步机制来解决的。

因此，通过使用 channel，我们可以很方便地实现多个 goroutine 之间的数据交换和同步，而不必担心竞争条件问题。同时，Go channel 还具有一些其他的优点，例如可以实现单向通信、支持多路复用、可用于控制流等。

53. Go channel 如何控制 goroutine 并发执行顺序？

Go channel 可以用于控制 goroutine 的并发执行顺序。具体来说，我们可以利用 channel 的阻塞特性来控制 goroutine 的执行顺序。

比如，我们可以创建一个带缓冲的 channel，并在 goroutine 中向该 channel 中发送数据。当缓冲区已满时，该 goroutine 会被阻塞，直到有其他 goroutine 从 channel 中接收数据，释放出缓冲区空间为止。这样，我们就可以利用 channel 的缓冲区大小来控制 goroutine 的并发执行数量。

另外，我们还可以使用无缓冲的 channel 来控制 goroutine 的执行顺序。具体来说，我们可以利用 channel 的阻塞特性和同步机制来保证 goroutine 的有序执行。

比如，我们可以创建两个 goroutine，其中一个 goroutine 向一个无缓冲的 channel 发送数据，另一个 goroutine 从该 channel 中接收数据，当该 channel 中有数据时，才会执行该 goroutine。这样，我们就可以保证第一个 goroutine 先执行，并将数据发送到 channel 中，然后第二个 goroutine 才能执行，并从该 channel 中接收数据。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用 channel 控制 goroutine 的执行顺序：

Go 复制代码

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    ch := make(chan bool)
    go func() {
        fmt.Println("goroutine1")
        ch <- true
    }()
    <-ch
    go func() {
        fmt.Println("goroutine2")
        ch <- true
    }()
    <-ch
    fmt.Println("main goroutine")
}

在上面的代码中，我们创建了一个无缓冲的 channel，分别创建了两个 goroutine，并在第一个 goroutine 执行完成后，再执行第二个 goroutine。最后，我们在主 goroutine 中输出了一条信息，表示整个程序的执行已经结束。

54. Go channel 共享内存有什么优劣势？

Go channel 通过共享内存的方式来实现 goroutine 之间的通信，这种方式相对于传统的锁和信号量等同步原语来说，具有一些优点和缺点。

优点：

高效：相对于传统的锁和信号量等同步原语，使用 channel 实现并发控制更加高效，因为 channel 本身就是一种高效的并发原语。
可以减少死锁和竞态条件：由于 channel 的特性，即只能有一个 goroutine 在读取或写入数据，所以可以避免出现死锁和竞态条件等并发问题。
安全性高：channel 作为一种线程安全的并发原语，可以确保在 goroutine 之间共享数据时，数据不会被意外篡改或损坏。

缺点：

内存占用高：使用 channel 共享内存时，需要占用一定的内存空间来存储数据，当数据量较大时，会占用较多的内存。
传输数据类型受限：channel 只能传输固定类型的数据，不支持传输复杂的数据结构，如函数、接口等。
难以调试：由于 channel 的异步特性，当出现并发问题时，难以排查和调试。

因此，在实际应用中，我们需要权衡使用 channel 和传统同步原语的优缺点，根据实际情况来选择合适的并发控制方式。一般来说，当需要传输简单类型的数据时，使用 channel 的优势更加明显，而当需要传输复杂的数据类型或者控制复杂的并发逻辑时，使用传统同步原语可能更为适合。