退出无限循环的问题 - 在 Go Playground 上使用通道

在 Go Playground 上运行无限循环的生产者-消费者程序时遇到超时问题。生产者不断发送数据，而消费者从通道中读取数据。当生产者收到退出信号时，它应该停止生产并退出循环。但是，在 Go Playground 的单核环境中，无限循环阻止了其他协程运行，包括主协程，导致超时。

我正在尝试实现一个简单的逻辑，其中生产者使用永久for循环将数据发送到通道ch，而消费者从通道ch读取数据。

当生产者在通道 quit 上收到信号时，它会停止生产并退出无限循环。

代码是这样的（另见这个演示）

func main() {
    ch := make(chan int)
    quit := make(chan bool)
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(1)
    go produce(ch, quit, &wg)
    go consume(ch)
    time.Sleep(1 * time.Millisecond)
    fmt.Println("CLOSE")
    close(quit)
    wg.Wait()
}

func produce(ch chan int, quit chan bool, wg *sync.WaitGroup) {
    for i := 0; ; i++ {
        select {
        case <-quit:
            close(ch)
            fmt.Println("exit")
            wg.Done()
            return //we exit
        default:
            ch <- i
            fmt.Println("Producer sends", i)
        }
    }
}

func consume(ch chan int) {
    for {
        runtime.Gosched() // give the opportunity to the main goroutine to close the "quit" channel
        select {
        case i, more := <-ch:
            if !more {
                fmt.Println("exit consumer")
                return
            }
            fmt.Println("Consumer receives", i)
        }
    }
}

如果我在我的机器（4 核 mac）上运行这段代码，一切都会正常。如果我在 go playgroud 上尝试相同的代码，它总是会超时。我猜这是因为 go 演示是单核的，所以无限循环不会给其他 goroutine 运行的机会，但我不明白为什么指令 runtime.gosched() 没有任何效果。

为了完成我所看到的情况，如果我在 mac 上设置 gomaxprocs=1，程序仍然可以正常工作并按预期退出。如果我在 mac 上设置 gomaxprocs=1 并删除 runtime.gosched() 指令，则行为会变得脆弱：有时程序会按预期终止，有时它似乎永远不会退出无限循环。

解决方案

您创建了一个不应该在实际程序中发生的病态情况，因此调度程序未针对处理此问题进行优化。结合演示中的假时间实现，在超时之前你会得到太多的生产者和消费者的循环。

生产者 goroutine 正在尽快创建值，而消费者则始终准备好接收它们。当 gomapxprocs=1 时，调度程序将所有时间都花在两者之间，然后被迫抢占可用工作来检查主 goroutine，这比演示所允许的时间要长。

如果我们为生产者-消费者对添加一些要做的事情，我们就可以限制他们独占调度程序的时间。例如，向消费者添加 time.sleep(time.microsecond) 将导致演示打印 1000 个值。这也显示了演示中模拟时间的“准确”程度，因为使用普通硬件不可能实现这一点，因为普通硬件需要非零时间来处理每条消息。

虽然这是一个有趣的案例，但这对实际程序影响不大。

一些注意事项，您可以通过通道 range 来接收所有值，如果可能，您应该始终在 goroutine 的开头 defer wg.done ，您可以在 select case 中发送值，这允许您实际上取消 for -当发送未准备好时选择循环，如果您想要“退出消费者”消息，您还需要将 waitgroup 发送给消费者。

https://play.golang.org/p/WyPmpY9pFl7

func main() {
    ch := make(chan int)
    quit := make(chan bool)
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)
    go produce(ch, quit, &wg)
    go consume(ch, &wg)
    time.Sleep(50 * time.Microsecond)
    fmt.Println("CLOSE")
    close(quit)
    wg.Wait()
}

func produce(ch chan int, quit chan bool, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()

    for i := 0; ; i++ {
        select {
        case <-quit:
            close(ch)
            fmt.Println("exit")
            return
        case ch <- i:
            fmt.Println("Producer sends", i)
        }
    }
}

func consume(ch chan int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    
    for i := range ch {
        fmt.Println("Consumer receives", i)
        time.Sleep(time.Microsecond)
    }
    
    fmt.Println("exit consumer")
    return
}

今天关于《退出无限循环的问题 - 在 Go Playground 上使用通道》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！