Go 防止 goroutine 泄露的方法

2020-01-28 14:06:04刘景俊

概述

Go 的并发模型与其他语言不同,虽说它简化了并发程序的开发难度,但如果不了解使用方法,常常会遇到 goroutine 泄露的问题。虽然 goroutine 是轻量级的线程,占用资源很少,但如果一直得不到释放并且还在不断创建新协程,毫无疑问是有问题的,并且是要在程序运行几天,甚至更长的时间才能发现的问题。

对于上面描述的问题,我觉得可以从两方面入手解决,如下:

一是预防,要做到预防,我们就需要了解什么样的代码会产生泄露,以及了解如何写出正确的代码;

二是监控,虽说预防减少了泄露产生的概率,但没有人敢说自己不犯错,因而,通常我们还需要一些监控手段进一步保证程序的健壮性;

接下来,我将会分两篇文章分别从这两个角度进行介绍,今天先谈第一点。

如何监控泄露

本文主要集中在第一点上,但为了更好的演示效果,可以先介绍一个最简单的监控方式。通过 runtime.NumGoroutine() 获取当前运行中的 goroutine 数量,通过它确认是否发生泄漏。它的使用非常简单,就不为它专门写个例子了。

一个简单的例子

语言级别的并发支持是 Go 的一大优势,但这个优势也很容易被滥用。通常我们在开始 Go 并发学习时,常常听别人说,Go 的并发非常简单,在调用函数前加上 go 关键词便可启动 goroutine,即一个并发单元,但很多人可能只听到了这句话,然后就出现了类似下面的代码:


package main
import (
 "fmt"
 "runtime"
 "time"
)
func sayHello() {
 for {
 fmt.Println("Hello gorotine")
 time.Sleep(time.Second)
 }
}
func main() {
 defer func() {
 fmt.Println("the number of goroutines: ", runtime.NumGoroutine())
 }()
 go sayHello()
 fmt.Println("Hello main")
}

对 Go 比较熟悉的话,很容易发现这段代码的问题,sayHello 是个死循环,没有如何退出机制,因此也就没有任何办法释放创建的 goroutine。我们通过在 main 函数最前面的 defer 实现在函数退出时打印当前运行中的 goroutine 数量,毫无意外,它的输出如下:

the number of goroutines: 2

不过,因为上面的程序并非常驻,有泄露问题也不大,程序退出后系统会自动回收运行时资源。但如果这段代码在常驻服务中执行,比如 http server,每接收到一个请求,便会启动一次 sayHello,时间流逝,每次启动的 goroutine 都得不到释放,你的服务将会离奔溃越来越近。

这个例子比较简单,我相信,对 Go 的并发稍微有点了解的朋友都不会犯这个错。

泄露情况分类

前面介绍的例子由于在 goroutine 运行死循环导致的泄露。接下来,我会按照并发的数据同步方式对泄露的各种情况进行分析。简单可归于两类,即:

channel 导致的泄露 传统同步机制导致的泄露