数据竞争（data race）
死锁也许听起来令人挺忧伤的，但伴随并发编程真正灾难性的错误其实是数据竞争，相当常见，也可能非常难于调试。
当两个线程并发地访问同一个变量，并且其中至少一个访问是写操作时，数据竞争就发生了。
下面的这个函数就有数据竞争问题，其行为是未定义的。例如，可能输出数值1。代码之后是一个可能性解释，试图搞清楚这一切是如何发生得。
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func race() { wait := make(chan struct{}) n := 0 go func() { // 译注：注意下面这一行 n++ // 一次访问: 读, 递增, 写 close(wait) }() // 译注：注意下面这一行 n++ // 另一次冲突的访问 <-wait fmt.Println(n) // 输出：未指定 } |
代码中的两个goroutine（假设命名为g1和g2）参与了一次竞争，我们无法获知操作会以何种顺序发生。以下是诸多可能中的一种：
g1从n中获取值0g2从n中获取值0g1将值从0增大到1g1将1写到ng2将值从0增大到1g2将1写到n- 程序输出 n 的值，当前为1
“数据竞争（data race）”这名字有点误导的嫌疑。不仅操作的顺序是未定义的，其实根本没有任何保证（no guarantees whatsoever）。编译器和硬件为了得到更好的性能，经常都会对代码进行上下内外的顺序变换。如果你看到一个线程处于中间行为状态时，那么当时的场景可能就像下图所示的一样：
避免数据竞争的唯一方式是线程间同步访问所有的共享可变数据。有几种方式能够实现这一目标。Go语言中，通常是使用管道或者锁。（sync和sync/atomic包中还有更低层次的机制可供使用，但本文中不做讨论）。
Go语言中，处理并发数据访问的推荐方式是使用管道从一个goroutine中往下一个goroutine传递实际的数据。有格言说得好：“不要通过共享内存来通讯，而是通过通讯来共享内存”。
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func sharingIsCaring() { ch := make(chan int) go func() { n := 0 // 仅为一个goroutine可见的局部变量. n++ ch <- n // 数据从一个goroutine离开... }() n := <-ch // ...然后安全到达另一个goroutine. n++ fmt.Println(n) // 输出: 2 } |
以上代码中的管道肩负双重责任 – 从一个goroutine将数据传递到另一个goroutine，并且起到同步的作用：发送方goroutine会等待另一个goroutine接收数据，接收方goroutine也会等待另一个goroutine发送数据。
Go语言内存模型 – 要保证一个goroutine中对一个变量的读操作得到的值正好是另一个goroutine中对同一个变量写操作产生的值，条件相当复杂，但goroutine之间只要通过管道来共享所有可变数据，那么就能远离数据竞争了。
检测数据竞争
竞争有时非常难于检测。下例中的这个函数有一个数据竞争问题，执行这个程序时会输出55555。尝试一下，也许你会得到一个不同的结果。（sync.WaitGroup是Go语言标准库的一部分；用于等待一组goroutine结束运行。）
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func race() { var wg sync.WaitGroup wg.Add(5) // 译注：注意下面这行代码中的i++ for i := 0; i < 5; i++ { go func() { // 注意下一行代码会输出什么？为什么？ fmt.Print(i) // 6个goroutine共享变量i wg.Done() }() } wg.Wait() // 等待所有（5个）goroutine运行结束 fmt.Println() } |
对于输出55555，一个貌似合理的解释是：执行i 的goroutine在其他goroutine执行打印语句之前就完成了5次i 操作。实际上变量i更新后的值为其他goroutine所见纯属巧合。
一个简单的解决方案是：使用一个局部变量，然后当开启新的goroutine时，将数值作为参数传递：
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func correct() { var wg sync.WaitGroup wg.Add(5) for i := 0; i < 5; i++ { go func(n int) { // 使用局部变量 fmt.Print(n) wg.Done() }(i) } wg.Wait() fmt.Println() } |
这次代码就对了，程序会输出期望的结果，如：24031。注意：goroutine之间的运行顺序是不确定的。
仍旧使用闭包，但能够避免数据竞争也是可能的，必须小心翼翼地让每个goroutine使用一个独有的变量。
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func alsoCorrect() { var wg sync.WaitGroup wg.Add(5) for i := 0; i < 5; i++ { n := i // 为每个闭包创建一个独有的变量 go func() { fmt.Print(n) wg.Done() }() } wg.Wait() fmt.Println() } |
数据竞争自动检测
一般来说，不太可能能够自动检测发现所有可能的数据竞争情况，但Go（从版本1.1开始）有一个强大的数据竞争检测器。
这个工具用起来也很简单：只要在使用go命令时加上-race标记即可。开启检测器运行上面的程序会给出清晰且信息量大的输出：
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$ go run -race raceClosure.go Race: ================== WARNING: DATA RACE Read by goroutine 2: main.func·001() ../raceClosure.go:22 0x65 Previous write by goroutine 0: main.race() ../raceClosure.go:20 0x19b main.main() ../raceClosure.go:10 0x29 runtime.main() ../go/src/pkg/runtime/proc.c:248 0x91 Goroutine 2 (running) created at: main.race() ../raceClosure.go:24 0x18b main.main() ../raceClosure.go:10 0x29 runtime.main() ../go/src/pkg/runtime/proc.c:248 0x91 ================== 55555 Correct: 01234 Also correct: 01324 Found 1 data race(s) exit status 66 |
该工具发现一处数据竞争，包含：一个goroutine在第20行对一个变量进行写操作，跟着另一个goroutine在第22行对同一个变量进行了未同步的读操作。
参考链接：
http://blog.xiayf.cn/2015/05/20/fundamentals-of-concurrent-programming/
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