1. 什么是 Goroutine 泄露？

Goroutine 泄露是指程序中啟動(dòng)的 Goroutine 無(wú)法正常退出，長(zhǎng)期駐留在內(nèi)存中，導(dǎo)致資源（如內(nèi)存、CPU）逐漸耗盡的現(xiàn)象。類似于內(nèi)存泄漏，但表現(xiàn)為未終止的 Goroutine 的累積。長(zhǎng)期運(yùn)行的應(yīng)用中，Goroutine 泄露會(huì)顯著降低性能，甚至引發(fā)程序崩潰。

2. Goroutine 泄露的常見原因及代碼示例

(1) Channel 阻塞

原因：Goroutine 因等待 Channel 的讀寫操作而永久阻塞，且沒有退出機(jī)制。示例：

func leak() {
    ch := make(chan int) // 無(wú)緩沖 Channel
    go func() {
        ch <- 1 // 發(fā)送操作阻塞，無(wú)接收方
    }()
    // 主 Goroutine 退出，子 Goroutine 永久阻塞
}

此例中，子 Goroutine 因無(wú)接收者而阻塞，無(wú)法終止。

(2) 無(wú)限循環(huán)無(wú)退出條件

原因：Goroutine 中的循環(huán)缺少退出條件或條件無(wú)法觸發(fā)。示例：

func leak() {
    go func() {
        for { // 無(wú)限循環(huán)，無(wú)退出邏輯
            time.Sleep(time.Second)
        }
    }()
}

該 Goroutine 會(huì)永久運(yùn)行，即使不再需要它。

(3) sync.WaitGroup 使用錯(cuò)誤

原因：WaitGroup 的 Add 和 Done 調(diào)用不匹配，導(dǎo)致 Wait 永久阻塞。示例：

func leak() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(1)
    go func() {
        // 忘記調(diào)用 wg.Done()
    }()
    wg.Wait() // 永久阻塞
}

主 Goroutine 因未調(diào)用 Done 而阻塞，子 Goroutine 可能已退出或仍在運(yùn)行。

(4) 未處理 Context 取消

原因：未監(jiān)聽 Context 的取消信號(hào)，導(dǎo)致 Goroutine 無(wú)法響應(yīng)終止請(qǐng)求。示例：

func leak(ctx context.Context) {
    go func() {
        for { // 未監(jiān)聽 ctx.Done()
            time.Sleep(time.Second)
        }
    }()
}

即使父 Context 被取消，該 Goroutine 仍會(huì)持續(xù)運(yùn)行。

3. 如何檢測(cè) Goroutine 泄露

(1) 使用 runtime.NumGoroutine

在測(cè)試代碼中比較 Goroutine 數(shù)量變化：

func TestLeak(t *testing.T) {
    before := runtime.NumGoroutine()
    leak() // 執(zhí)行可能存在泄露的函數(shù)
    after := runtime.NumGoroutine()
    assert.Equal(t, before, after) // 檢查 Goroutine 數(shù)量是否一致
}

(2) Go 的 pprof 工具

通過 net/http/pprof 查看運(yùn)行中的 Goroutine 堆棧：

import _ "net/http/pprof"

func main() {
    go func() {
        log.Println(http.ListenAndServe("localhost:6060", nil))
    }()
    // ... 其他代碼
}

訪問 http://localhost:6060/debug/pprof/goroutine?debug=1 分析 Goroutine 狀態(tài)。

(3) 第三方庫(kù)

使用 goleak 在測(cè)試中檢測(cè)泄露：

func TestLeak(t *testing.T) {
    defer goleak.VerifyNone(t)
    leak()
}

4. 防范 Goroutine 泄露

(1) 使用 Context 傳遞取消信號(hào)

func worker(ctx context.Context) {
    for {
        select {
        case <-ctx.Done(): // 監(jiān)聽取消信號(hào)
            return
        default:
            // 執(zhí)行任務(wù)
        }
    }
}

父 Goroutine 調(diào)用 cancel() 時(shí)，所有子 Goroutine 退出。

(2) 避免 Channel 阻塞

• 使用帶緩沖的 Channel：確保發(fā)送方不會(huì)因無(wú)接收方而阻塞。
• 通過 select 添加超時(shí)：

select {
case ch <- data:
case <-time.After(time.Second): // 超時(shí)機(jī)制
    return
}

(3) 正確使用 sync.WaitGroup

• 使用 defer wg.Done()：確保 Done 被調(diào)用。

go func() {
    defer wg.Done()
    // 業(yè)務(wù)邏輯
}()

(4) 明確 Goroutine 生命周期

• 為每個(gè) Goroutine 設(shè)計(jì)明確的退出路徑。
• 避免在無(wú)限循環(huán)中忽略退出條件。

(5) 代碼審查與測(cè)試

• 使用 goleak 和 pprof 定期檢測(cè)。
• 在代碼中標(biāo)注 Goroutine 的終止條件。

總結(jié)

Goroutine 泄露的防范需要結(jié)合合理的代碼設(shè)計(jì)（如 Context 和 Channel 的正確使用）、嚴(yán)格的測(cè)試（如 goleak 和 pprof）以及對(duì)同步機(jī)制（如 WaitGroup）的謹(jǐn)慎管理。確保每個(gè) Goroutine 都有可預(yù)測(cè)的退出路徑是避免泄露的關(guān)鍵。