從Deadlock報錯理解Go channel機制（一）

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Go與其他語言不一樣，它從語言層面就已經支援並發，不需要我們依託Thread庫建立線程。Go中的channel機制使我們不用過多考慮鎖和並發安全問題。channel提供了一種goroutine之間資料流傳輸的方式。

今天我想從一個常見的deadlock error開始，討論一下channel的特性。

如果運行以下程式：

var ch = make(chan int)func main() {    ch <- 1    <-ch // 沒有這行代碼也會報同樣的錯誤}

terminal會報如下錯誤：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

回顧channel（通道）的概念，大致上來說，通道是goroutine之間相互溝通的管道，通道中資料的流通代表著goroutine之間記憶體的共用。宏觀上來講，通道有點像其他語言中的隊列（queue），遵循先進先出的規則。

通道分為無緩衝通道(即unbuffered channel)和有緩衝通道（buffered channel）。對於無緩衝的通道來說，我們預設通道的發訊息（send）和收訊息（receive）都是阻塞（block）的。換句話來說，無緩衝的通道在收訊息和發訊息的時候，goroutine都處於掛起狀態。除非另一端準備好，否則goroutine無法繼續往下執行。

上面的那段程式便是一個明顯的錯誤範例。在main函數執行到ch <- 1的時候main（也是一個goroutine）便已掛起，而並沒有其他goroutine負責接收訊息，而下面一句 <-ch 永遠無法執行，系統便自動判為timeout返回error。這種所有線程或者進程都在等待資源釋放的情況，我們便把它稱之為死結。

死結是一個非常有意思的話題，常見的死結大致分為以下幾類：
i. 只在單一goroutine裡操作通道，例子如上。
ii. 串聯通道中間一環掛起，舉例如下：

var ch1 chan int = make(chan int)var ch2 chan int = make(chan int)func say(s string) {    fmt.Println(s)    ch1 <- <- ch2 // ch1 等待 ch2流出的資料}func main() {    go say("hello")    <- ch1  // 堵塞主線}

ch1等待ch2留出資料，然而ch2並沒有發出資料導致goroutine阻塞，解決方案是給ch2喂資料：

func feedCh2(ch chan int) {    ch <- 2}

iii. 非緩衝通道不成對出現：

c, quit := make(chan int), make(chan int)go func() {   c <- 1  // c通道的資料沒有被其他goroutine讀取走，堵塞當前goroutine   quit <- 0 // quit始終沒有辦法寫入資料}()<- quit // quit 等待資料的寫

當然，並非所有不成對出現的非緩衝通道都會報錯：

func say(ch chan int) {    ch <- 1}func main() {    ch := make(chan int)    go say(ch)}

有意思的是，雖然say函數掛起等待通道接收訊息，但是main goroutine並沒有被阻塞，在main函數返回後程式依然可以自動終止。

關於緩衝通道將會在之後的文章中介紹，如有意見還請指教。

Reference: http://blog.csdn.net/kjfcpua/article/details/18265441

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