Go 目前正在通过新的并发原语(concurrency primitives)goroutine 和 channel 试图简化并发编程并减少报错。但是,实际情况怎么样呢?两位来自宾夕法尼亚州立大学和普渡大学的研究员 [Yiying Zhang](https://www.linkedin.com/in/yiyingzhang) 和 [Linhai Song](https://songlh.github.io/) 对 Go 中的 [并发 bug 在真实场景的情况](https://songlh.github.io/paper/go-study.pdf) 进行了研究。
## 共享内存与 channel 的对比
该研究首先分析了 Go 并发原语在用 Go 构建的大项目中的使用分布情况,包括共享内存类型(Mutex,RWMutex,atomic 和 condition 变量)和新的并发类型 channel:
![共享内存通信仍然是最常见的用法](https://raw.githubusercontent.com/studygolang/gctt-images2/master/go-concurrency-bugs-in-go/primitives-usages-over-time.png)
从上图来看,各种并发原语在各个项目中使用分布情况在时间的跨度上基本稳定,因此该研究的结论可能在接下来的几年中仍然有效。基于此,研究员们系统分析了以下流行 Go 项目中的并发 bug 以及它们的原因和修复方式:
![taxonomy](https://raw.githubusercontent.com/studygolang/gctt-images2/master/go-concurrency-bugs-in-go/taxonomy.png)
## 研究发现
这项研究发现,大多数开发人员认为 channel 不会像其他常用同步方法那样不可靠,但其实并不是这样:
> 结论2:与通常的看法相反,消息传递比共享内存可能导致更多的阻塞 bug 。希望大家注意消息传递带来的潜在危险,我们也会进一步研究该领域中的错误检测机制。
尽管如此,该研究也表明 channel 的前景很好:
> 发现9:共享内存同步仍然是主要的非阻塞性 bug 的修复方法,但是 channel 不仅被广泛地用于修复与 channel 相关的 bug,而且还用于修复共享内存的 bug。
## 结论
这项研究清楚地表明,新的原语不会减少并发环境中的 bug。但是,如果更好地了解 channel 和 goroutines,可以避免大多数这类问题:
> 发现6:我们研究中的大多数阻塞 bug(传统的共享内存 bug 和消息传递 bug)都可以通过简单的解决方案来解决。
例如 Docker 中的这个问题:
![data-race](https://raw.githubusercontent.com/studygolang/gctt-images2/master/go-concurrency-bugs-in-go/data-race.png)
运行 ```go vet``` 命令可以避免上面这种错误。
## 对Go生态系统的贡献
在研究期间,研究员们还发现有可能开发出更好的静态代码检查器:
> 结论3: 由于 Go 中的阻塞 bug 的原因与其修复方法密切相关,并且修复方法不复杂,开发出全自动或半自动化的工具来修复 Go 的阻塞 bug 是很有希望的。
根据 Go 社区多年来的经验,运行时的检测工具也可以得到改进:
> 结论4:仅仅用死锁检测器在运行时检测 Go 阻塞 bug 不是很有效。未来的研究应侧重于构建新颖的阻塞 bug 检测技术,例如,结合使用静态和动态阻塞模式的检测。
基于以上这些发现,项目负责人 Ziheng Liu 带领研究员们开始研究新的代码分析器。以 [SSA](https://godoc.org/golang.org/x/tools/go/ssa) 软件包为基础,该新式代码分析器通过在 GraphQL Go 项目中发现了 [bug](https://github.com/graphql-go/graphql/pull/434) 证明了它的有效性。这个新式代码分析器预计于2020年1月发布。
有关该研究的更多信息,请访问该研究文献 [Github](https://songlh.github.io/paper/go-study.pdf) 地址。
via: https://medium.com/a-journey-with-go/go-concurrency-bugs-in-go-7d3677a1f2a2
作者:Vincent Blanchon 译者:zhiyu-tracy-yang 校对:DingdingZhou
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