在我的代码中安全完成 goroutine 的正确方法是什么？

Question

我正在写一个简单的 tcp 服务器，goroutine 模型非常简单：

一个goroutine负责接受新的连接；对于每个新连接，都会启动三个 goroutine：

1. 供阅读
2. 一个用于处理和处理应用程序逻辑
3. 一个写

目前一台服务器服务的用户不超过 1000 个，所以我不尝试限制 goroutine 数量。

for {
    conn, err := listener.Accept()
    // ....
    connHandler := connHandler{
        conn:      conn,
        done:      make(chan struct{}),
        readChan:  make(chan string, 100),
        writeChan: make(chan string, 100),
    }
    // ....
    go connHandler.readAll()    
    go connHandler.processAll() 
    go connHandler.writeAll()   
}

我使用done通道通知所有三个通道完成，当用户注销或发生永久性网络错误时，done通道将被关闭（使用sync.Once确保关闭只发生一次）：

func (connHandler *connHandler) Close() {
    connHandler.doOnce.Do(func() {
        connHandler.isClosed = true
        close(connHandler.done)
    })
}

下面是writeAll()方法的代码：

func (connHandler *connHandler) writeAll() {
    writer := bufio.NewWriter(connHandler.conn)

    for {
        select {
        case <-connHandler.done:
            connHandler.conn.Close()
            return
        case msg := <-connHandler.writeChan:
            connHandler.writeOne(msg, writer)
        }
    }
}

有一个Send 方法可以通过向写入通道发送字符串来向用户发送消息：

func (connHandler *connHandler) Send(msg string) {
    case connHandler.writeChan <- msg:
}

Send 方法将主要在processAll() goroutine 中调用，但也会在许多其他 goroutine 中调用，因为不同的用户需要相互通信。

现在的问题是：如果用户 A 注销或网络失败，用户 B 向用户 A 发送消息，用户 B 的 goroutine 可能会被永久阻塞，因为没有人会收到来自频道的消息。

我的解决方案：

我的第一个想法是使用布尔值来确保 connHanler 在发送给它时没有关闭：

func (connHandler *connHandler) Send(msg string) {
    if !connHandler.isClosed {
        connHandler.writeChan <- msg
    }
}

但是我觉得connHandler.writeChan <- msg和close(done)还是可以同时发生的，阻塞的可能性还是存在的。所以我必须添加一个超时：

func (connHandler *connHandler) Send(msg string) {
    if !connHandler.isClosed {
        timer := time.NewTimer(10 * time.Second)
        defer timer.Stop()
        select {
        case connHandler.writeChan <- msg:
        case <-timer.C:
            log.Warning(connHandler.Addr() + " send msg timeout:" + msg)
        }
    }

}

现在我觉得代码很安全，但也很丑，每次发送消息时都启动一个计时器，感觉像是不必要的开销。

然后我看了这篇文章：https://go101.org/article/channel-closing.html，我的问题看起来像文章中的第二个例子：

一个接收者，N个发送者，接收者说“请停止发送更多” 通过关闭额外的信号通道

但我认为这种解决方案并不能消除我这种情况下阻塞的可能性。

也许最简单的解决方案是关闭写入通道并让Send 方法恐慌，然后使用recover 处理恐慌？但这看起来也很丑陋。

那么有没有一种简单直接的方法来完成我想做的事情？

（本人英文不好，如有歧义，请指出，谢谢。）

Answer 1

你的例子看起来不错，我认为你已经得到了你需要的 90%。

我认为您看到的问题在于发送，而实际上您可能已经“完成”了。

您可以使用“完成”频道通知所有您已完成的 goroutine。您将始终能够从关闭的通道中读取一个值（它将是零值）。这意味着您可以更新您的 Send(msg) 方法以考虑完成通道。

func (connHandler *connHandler) Send(msg string) {
    select {
    case connHandler.writeChan <- msg:
    case <- connHandler.done:
        log.Debug("connHandler is done, exiting Send without sending.")
    case <-time.After(10 * time.Second):
        log.Warning(connHandler.Addr() + " send msg timeout:" + msg)
    }
}

现在此选择中会发生以下情况之一：

1. 消息发送到writeChan
2. close(done) 已在别处调用，done chan 已关闭。您将能够从完成中读取，打破选择。
3. time.After(...) 将达到 10 秒，您将能够使发送超时。