面試問題總結(jié)（一）Golang

使用go語言的好處: go語言的設(shè)計是務(wù)實的, go在針對并發(fā)上進行了優(yōu)化, 并且支持大規(guī)模高并發(fā), 又由于單一的碼格式, 相比于其他語言更具有可讀性, 在垃圾回收上比java和Python更有效, 因為他是和程序同時執(zhí)行的.

創(chuàng)新互聯(lián)公司堅持“要么做到，要么別承諾”的工作理念，服務(wù)領(lǐng)域包括：成都網(wǎng)站設(shè)計、網(wǎng)站建設(shè)、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣等服務(wù)，滿足客戶于互聯(lián)網(wǎng)時代的策勒網(wǎng)站設(shè)計、移動媒體設(shè)計的需求，幫助企業(yè)找到有效的互聯(lián)網(wǎng)解決方案。努力成為您成熟可靠的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)合作伙伴！

1. 進程, 線程, 協(xié)程的區(qū)別, 協(xié)程的優(yōu)勢

2. 講一下GMP模型(重點)

3. Go的GC, 混合寫屏障(重點)

4. go的Slice和數(shù)組的區(qū)別, slice的擴容原理(重點)

5. 講一下channel,實現(xiàn)原理(重點)

6. 講一下Go的Map的實現(xiàn)原理, 是否線程安全, 如何實現(xiàn)安全(重點)

7. new 和 make 的區(qū)別

8. 說一下內(nèi)存逃逸

9. 函數(shù)傳指針和傳值有什么區(qū)別

10. goroutine之間的通信方式

11. 測試是怎么做的(單元測試, 壓力測試)

12. 堆和棧的區(qū)別

Go語言之Context

golang在1.6.2的時候還沒有自己的context，在1.7的版本中就把golang.org/x/net/context包被加入到了官方的庫中。中文譯作“上下文”，它主要包含了goroutine 的運行狀態(tài)、環(huán)境等信息。

context 主要用來在 goroutine 之間傳遞上下文信息，包括：同步信號、超時時間、截止時間、請求相關(guān)值等。

該接口定義了四個需要實現(xiàn)的方法：

如果有個網(wǎng)絡(luò)請求Request，然后這個請求又可以開啟多個goroutine做一些事情，當這個網(wǎng)絡(luò)請求出現(xiàn)異常和超時時，這個請求結(jié)束了，這時候就可以通過context來跟蹤這些goroutine，并且通過Context來取消他們,然后系統(tǒng)才可回收所占用的資源。

為了更方便的創(chuàng)建Context，包里頭定義了Background來作為所有Context的根，它是一個emptyCtx的實例。

Background返回一個非空的Context。它永遠不會被取消。它通常用來初始化和測試使用，作為一個頂層的context，也就是說一般我們創(chuàng)建的context都是基于Background。

TODO返回一個非空的Context。當不清楚要使用哪個上下文的時候可以使用TODO。

他們兩個本質(zhì)上都是emptyCtx結(jié)構(gòu)體類型，是一個不可取消，沒有設(shè)置截止時間，沒有攜帶任何值的Context。

有了如上的根Context，那么是如何衍生更多的子Context的呢？這就要靠context包為我們提供的With系列的函數(shù)了。

通過這些函數(shù)，就創(chuàng)建了一顆Context樹，樹的每個節(jié)點都可以有任意多個子節(jié)點，節(jié)點層級可以有任意多個。

WithCancel函數(shù)，最常用的派生 context 方法。該方法接受一個父 context。父 context 可以是一個 background context 或其他 context。

WithDeadline函數(shù)，該方法會創(chuàng)建一個帶有 deadline 的 context。當 deadline 到期后，該 context 以及該 context 的可能子 context 會受到 cancel 通知。另外，如果 deadline 前調(diào)用 cancelFunc 則會提前發(fā)送取消通知。

WithTimeout和WithDeadline基本上一樣，這個表示是超時自動取消，是多少時間后自動取消Context的意思。

WithValue函數(shù)和取消Context無關(guān)，它是為了生成一個綁定了一個鍵值對數(shù)據(jù)的Context，這個綁定的數(shù)據(jù)可以通過Context.Value方法訪問到，一般我們想要通過上下文來傳遞數(shù)據(jù)時，可以通過這個方法，如我們需要tarce追蹤系統(tǒng)調(diào)用棧的時候。

使用Context的程序應(yīng)遵循以下規(guī)則，以使各個包之間的接口保持一致：

1.不要將 Context 塞到結(jié)構(gòu)體里。直接將 Context 類型作為函數(shù)的第一參數(shù)，而且一般都命名為 ctx。

2.不要向函數(shù)傳入一個 nil 的 context，如果你實在不知道傳什么，標準庫給你準備好了一個 context：todo。

3.不要把本應(yīng)該作為函數(shù)參數(shù)的類型塞到 context 中，context 存儲的應(yīng)該是一些共同的數(shù)據(jù)。例如：登陸的 session、cookie 等。

4.同一個 context 可能會被傳遞到多個 goroutine，別擔心，context 是并發(fā)安全的。

Go切片數(shù)組深度解析

Go 中的分片數(shù)組，實際上有點類似于Java中的ArrayList,是一個可以擴展的數(shù)組，但是Go中的切片由比較靈活，它和數(shù)組很像，也是基于數(shù)組，所以在了解Go切片前我們先了解下數(shù)組。

數(shù)組簡單描述就由相同類型元素組成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 在創(chuàng)建初期就確定了長度，是不可變的。

但是Go的數(shù)組類型又和C與Java的數(shù)組類型不一樣， NewArray 用于創(chuàng)建一個數(shù)組，從源碼中可以看出最后返回的是 Array{}的指針，并不是第一個元素的指針，在Go中數(shù)組屬于值類型，在進行傳遞時，采取的是值傳遞，通過拷貝整個數(shù)組。Go語言的數(shù)組是一種有序的struct。

Go 語言的數(shù)組有兩種不同的創(chuàng)建方式，一種是顯示的初始化，一種是隱式的初始化。

注意一定是使用 [...]T 進行創(chuàng)建，使用三個點的隱式創(chuàng)建，編譯器會對數(shù)組的大小進行推導(dǎo)，只是Go提供的一種語法糖。

其次，Go中數(shù)組的類型，是由數(shù)值類型和長度兩個一起確定的。[2]int 和 [3]int 不是同一個類型，不能進行傳參和比較，把數(shù)組理解為類型和長度兩個屬性的結(jié)構(gòu)體，其實就一目了然了。

Go中的數(shù)組屬于值類型，通常應(yīng)該存儲于棧中，局部變量依然會根據(jù)逃逸分析確定存儲棧還是堆中。

編譯器對數(shù)組函數(shù)中做兩種不同的優(yōu)化：

在靜態(tài)區(qū)完成賦值后復(fù)制到棧中。

總結(jié)起來，在不考慮逃逸分析的情況下，如果數(shù)組中元素的個數(shù)小于或者等于 4 個，那么所有的變量會直接在棧上初始化，如果數(shù)組元素大于 4 個，變量就會在靜態(tài)存儲區(qū)初始化然后拷貝到棧上。

由于數(shù)組是值類型，那么賦值和函數(shù)傳參操作都會復(fù)制整個數(shù)組數(shù)據(jù)。

不管是賦值或函數(shù)傳參，地址都不一致，發(fā)生了拷貝。如果數(shù)組的數(shù)據(jù)較大，則會消耗掉大量內(nèi)存。那么為了減少拷貝我們可以主動的傳遞指針呀。

地址是一樣的，不過傳指針會有一個弊端，從打印結(jié)果可以看到，指針地址都是同一個，萬一原數(shù)組的指針指向更改了，那么函數(shù)里面的指針指向都會跟著更改。

同樣的我們將數(shù)組轉(zhuǎn)換為切片，通過傳遞切片，地址是不一樣的，數(shù)組值相同。

切片是引用傳遞，所以它們不需要使用額外的內(nèi)存并且比使用數(shù)組更有效率。

所以，切片屬于引用類型。

通過這種方式可以將數(shù)組轉(zhuǎn)換為切片。

中間不加三個點就是切片,使用這種方式創(chuàng)建切片，實際上是先創(chuàng)建數(shù)組，然后再通過第一種方式創(chuàng)建。

使用make創(chuàng)建切片，就不光編譯期了，make創(chuàng)建切片會涉及到運行期。1. 切片的大小和容量是否足夠??；

切片是否發(fā)生了逃逸，最終在堆上初始化。如果切片小的話會先在?；蜢o態(tài)區(qū)進行創(chuàng)建。

切片有一個數(shù)組的指針，len是指切片的長度, cap指的是切片的容量。

cap是在初始化切片是生成的容量。

發(fā)現(xiàn)切片的結(jié)構(gòu)體是數(shù)組的地址指針array unsafe.Pointer，而Go中數(shù)組的地址代表數(shù)組結(jié)構(gòu)體的地址。

slice 中得到一塊內(nèi)存地址，array[0]或者unsafe.Pointer(array[0])。

也可以通過地址構(gòu)造切片

nil切片：指的unsafe.Pointer 為nil

空切片：

創(chuàng)建的指針不為空，len和cap為空

當一個切片的容量滿了，就需要擴容了。怎么擴，策略是什么？

如果原來數(shù)組切片的容量已經(jīng)達到了最大值，再想擴容， Go 默認會先開一片內(nèi)存區(qū)域，把原來的值拷貝過來，然后再執(zhí)行 append() 操作。這種情況對現(xiàn)數(shù)組的地址和原數(shù)組地址不相同。

從上面結(jié)果我們可以看到，如果用 range 的方式去遍歷一個切片，拿到的 Value 其實是切片里面的值拷貝,即淺拷貝。所以每次打印 Value 的地址都不變。

由于 Value 是值拷貝的，并非引用傳遞，所以直接改 Value 是達不到更改原切片值的目的的，需要通過 slice[index] 獲取真實的地址。

Go 語言內(nèi)存管理（三）：逃逸分析

Go 語言較之 C 語言一個很大的優(yōu)勢就是自帶 GC 功能，可 GC 并不是沒有代價的。寫 C 語言的時候，在一個函數(shù)內(nèi)聲明的變量，在函數(shù)退出后會自動釋放掉，因為這些變量分配在棧上。如果你期望變量的數(shù)據(jù)可以在函數(shù)退出后仍然能被訪問，就需要調(diào)用 malloc 方法在堆上申請內(nèi)存，如果程序不再需要這塊內(nèi)存了，再調(diào)用 free 方法釋放掉。Go 語言不需要你主動調(diào)用 malloc 來分配堆空間，編譯器會自動分析，找出需要 malloc 的變量，使用堆內(nèi)存。編譯器的這個分析過程就叫做逃逸分析。

所以你在一個函數(shù)中通過 dict := make(map[string]int) 創(chuàng)建一個 map 變量，其背后的數(shù)據(jù)是放在?？臻g上還是堆空間上，是不一定的。這要看編譯器分析的結(jié)果。

可逃逸分析并不是百分百準確的，它有缺陷。有的時候你會發(fā)現(xiàn)有些變量其實在?？臻g上分配完全沒問題的，但編譯后程序還是把這些數(shù)據(jù)放在了堆上。如果你了解 Go 語言編譯器逃逸分析的機制，在寫代碼的時候就可以有意識地繞開這些缺陷，使你的程序更高效。

Go 語言雖然在內(nèi)存管理方面降低了編程門檻，即使你不了解堆棧也能正常開發(fā)，但如果你要在性能上較真的話，還是要掌握這些基礎(chǔ)知識。

這里不對堆內(nèi)存和棧內(nèi)存的區(qū)別做太多闡述。簡單來說就是， 棧分配廉價，堆分配昂貴。 ?？臻g會隨著一個函數(shù)的結(jié)束自動釋放，堆空間需要時間 GC 模塊不斷地跟蹤掃描回收。如果對這兩個概念有些迷糊，建議閱讀下面 2 個文章：

這里舉一個小例子，來對比下堆棧的差別：

stack 函數(shù)中的變量 i 在函數(shù)退出會自動釋放；而 heap 函數(shù)返回的是對變量 i 的引用，也就是說 heap() 退出后，表示變量 i 還要能被訪問，它會自動被分配到堆空間上。

他們編譯出來的代碼如下：

邏輯的復(fù)雜度不言而喻，從上面的匯編中可看到， heap() 函數(shù)調(diào)用了 runtime.newobject() 方法，它會調(diào)用 mallocgc 方法從 mcache 上申請內(nèi)存，申請的內(nèi)部邏輯前面文章已經(jīng)講述過。堆內(nèi)存分配不僅分配上邏輯比?？臻g分配復(fù)雜，它最致命的是會帶來很大的管理成本，Go 語言要消耗很多的計算資源對其進行標記回收（也就是 GC 成本）。

Go 編輯器會自動幫我們找出需要進行動態(tài)分配的變量，它是在編譯時追蹤一個變量的生命周期，如果能確認一個數(shù)據(jù)只在函數(shù)空間內(nèi)訪問，不會被外部使用，則使用?？臻g，否則就要使用堆空間。

我們在 go build 編譯代碼時，可使用 -gcflags '-m' 參數(shù)來查看逃逸分析日志。

以上面的兩個函數(shù)為例，編譯的日志輸出是：

日志中的 i escapes to heap 表示該變量數(shù)據(jù)逃逸到了堆上。

需要使用堆空間，所以逃逸，這沒什么可爭議的。但編譯器有時會將 不需要 使用堆空間的變量，也逃逸掉。這里是容易出現(xiàn)性能問題的大坑。網(wǎng)上有很多相關(guān)文章，列舉了一些導(dǎo)致逃逸情況，其實總結(jié)起來就一句話：

多級間接賦值容易導(dǎo)致逃逸 。

這里的多級間接指的是，對某個引用類對象中的引用類成員進行賦值。Go 語言中的引用類數(shù)據(jù)類型有 func , interface , slice , map , chan , *Type(指針) 。

記住公式 Data.Field = Value ，如果 Data , Field 都是引用類的數(shù)據(jù)類型，則會導(dǎo)致 Value 逃逸。這里的等號 = 不單單只賦值，也表示參數(shù)傳遞。

根據(jù)公式，我們假設(shè)一個變量 data 是以下幾種類型，相應(yīng)的可以得出結(jié)論：

下面給出一些實際的例子：

如果變量值是一個函數(shù)，函數(shù)的參數(shù)又是引用類型，則傳遞給它的參數(shù)都會逃逸。

上例中 te 的類型是 func(*int) ，屬于引用類型，參數(shù) *int 也是引用類型，則調(diào)用 te(j) 形成了為 te 的參數(shù)(成員) *int 賦值的現(xiàn)象，即 te.i = j 會導(dǎo)致逃逸。代碼中其他幾種調(diào)用都沒有形成 多級間接賦值 情況。

同理，如果函數(shù)的參數(shù)類型是 slice , map 或 interface{} 都會導(dǎo)致參數(shù)逃逸。

匿名函數(shù)的調(diào)用也是一樣的，它本質(zhì)上也是一個函數(shù)變量。有興趣的可以自己測試一下。

只要使用了 Interface 類型(不是 interafce{} )，那么賦值給它的變量一定會逃逸。因為 interfaceVariable.Method() 先是間接的定位到它的實際值，再調(diào)用實際值的同名方法，執(zhí)行時實際值作為參數(shù)傳遞給方法。相當于 interfaceVariable.Method.this = realValue

向 channel 中發(fā)送數(shù)據(jù)，本質(zhì)上就是為 channel 內(nèi)部的成員賦值，就像給一個 slice 中的某一項賦值一樣。所以 chan *Type , chan map[Type]Type , chan []Type , chan interface{} 類型都會導(dǎo)致發(fā)送到 channel 中的數(shù)據(jù)逃逸。

這本來也是情理之中的，發(fā)送給 channel 的數(shù)據(jù)是要與其他函數(shù)分享的，為了保證發(fā)送過去的指針依然可用，只能使用堆分配。

可變參數(shù)如 func(arg ...string) 實際與 func(arg []string) 是一樣的，會增加一層訪問路徑。這也是 fmt.Sprintf 總是會使參數(shù)逃逸的原因。

例子非常多，這里不能一一列舉，我們只需要記住分析方法就好，即，2 級或更多級的訪問賦值會 容易 導(dǎo)致數(shù)據(jù)逃逸。這里加上 容易 二字是因為隨著語言的發(fā)展，相信這些問題會被慢慢解決，但現(xiàn)階段，這個可以作為我們分析逃逸現(xiàn)象的依據(jù)。

下面代碼中包含 2 種很常規(guī)的寫法，但他們卻有著很大的性能差距，建議自己想下為什么。

Benchmark 和 pprof 給出的結(jié)果:

熟悉堆棧概念可以讓我們更容易看透 Go 程序的性能問題，并進行優(yōu)化。

多級間接賦值會導(dǎo)致 Go 編譯器出現(xiàn)不必要的逃逸，在一些情況下可能我們只需要修改一下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就會使性能有大幅提升。這也是很多人不推薦在 Go 中使用指針的原因，因為它會增加一級訪問路徑，而 map , slice , interface{} 等類型是不可避免要用到的，為了減少不必要的逃逸，只能拿指針開刀了。

大多數(shù)情況下，性能優(yōu)化都會為程序帶來一定的復(fù)雜度。建議實際項目中還是怎么方便怎么寫，功能完成后通過性能分析找到瓶頸所在，再對局部進行優(yōu)化。

【golang】內(nèi)存逃逸常見情況和避免方式

因為如果變量的內(nèi)存發(fā)生逃逸，它的生命周期就是不可知的，其會被分配到堆上，而堆上分配內(nèi)存不能像棧一樣會自動釋放，為了解放程序員雙手，專注于業(yè)務(wù)的實現(xiàn)，go實現(xiàn)了gc垃圾回收機制，但gc會影響程序運行性能，所以要盡量減少程序的gc操作。

1、在方法內(nèi)把局部變量指針返回，被外部引用，其生命周期大于棧，則溢出。

2、發(fā)送指針或帶有指針的值到channel，因為編譯時候無法知道那個goroutine會在channel接受數(shù)據(jù)，編譯器無法知道什么時候釋放。

3、在一個切片上存儲指針或帶指針的值。比如[]*string，導(dǎo)致切片內(nèi)容逃逸，其引用值一直在堆上。

4、因為切片的append導(dǎo)致超出容量，切片重新分配地址，切片背后的存儲基于運行時的數(shù)據(jù)進行擴充，就會在堆上分配。

5、在interface類型上調(diào)用方法，在Interface調(diào)用方法是動態(tài)調(diào)度的，只有在運行時才知道。

1、go語言的接口類型方法調(diào)用是動態(tài)，因此不能在編譯階段確定，所有類型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成接口的過程會涉及到內(nèi)存逃逸發(fā)生，在頻次訪問較高的函數(shù)盡量調(diào)用接口。

2、不要盲目使用變量指針作為參數(shù)，雖然減少了復(fù)制，但變量逃逸的開銷更大。

3、預(yù)先設(shè)定好slice長度，避免頻繁超出容量，重新分配。

什么是逃逸分析？

在C語言中，可以使用malloc和free手動在堆上分配和回收內(nèi)存。Go語言中，堆內(nèi)存是通過垃圾回收機制自動管理的，無需開發(fā)者指定。那么，Go編譯器怎么知道某個變量需要分配在棧上，還是堆上呢？編譯器決定內(nèi)存分配位置的方式，就稱之為逃逸分析(escape analysis)。逃逸分析由編譯器完成，作用于編譯階段。

標題名稱：go語言之逃逸,go 指針逃逸
轉(zhuǎn)載源于：http://chinadenli.net/article4/dsgiioe.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供自適應(yīng)網(wǎng)站、軟件開發(fā)、云服務(wù)器、網(wǎng)站設(shè)計、網(wǎng)站收錄、企業(yè)網(wǎng)站制作

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網(wǎng)站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)