背景

最近在學(xué)習(xí)MIT的分布式課程6.824的過(guò)程中，使用Go實(shí)現(xiàn)Raft協(xié)議時(shí)遇到了一些問(wèn)題。分享出來(lái)供大家參考學(xué)習(xí)，下面話不多說(shuō)了，來(lái)一起看看詳細(xì)的介紹吧。

參見(jiàn)如下代碼：

for i := 0; i < len(rf.peers); i++ {
  DPrintf("i = %d", i)

  if i == rf.me {
   DPrintf("skipping myself #%d", rf.me)
   continue
  }

  go func() {
   DPrintf("len of rf.peers = %d", len(rf.peers))
   DPrintf("server #%d sending request vote to server %d", rf.me, i)
   reply := &RequestVoteReply{}
   ok := rf.sendRequestVote(i, args, reply)
   if ok && reply.VoteGranted && reply.Term == rf.currentTerm {
    rf.voteCount++
    if rf.voteCount > len(rf.peers)/2 {
     rf.winElectionCh <- true
    }
   }
  }()
}

其中，peers切片的長(zhǎng)度為3，因此最高下標(biāo)為2，在非并行編程中代碼中的for-loop應(yīng)該是很直觀的，我當(dāng)時(shí)并沒(méi)有意識(shí)到有什么問(wèn)題?？墒窃谡{(diào)試過(guò)程中，一直在報(bào) index out of bounds 錯(cuò)誤。調(diào)試信息顯示i的值為3，當(dāng)時(shí)就一直想不明白循環(huán)條件明明是 i < 2，怎么會(huì)變成3呢。

分析

雖然不明白發(fā)生了什么，但知道應(yīng)該是循環(huán)中引入的 goroutine 導(dǎo)致的。經(jīng)過(guò)Google，發(fā)現(xiàn)Go的wiki中就有一個(gè)頁(yè)面 Common Mistake - Using goroutines on loop iterator variables 專門(mén)提到了這個(gè)問(wèn)題，看來(lái)真的是很 common 啊，笑哭~

初學(xué)者經(jīng)常會(huì)使用如下代碼來(lái)并行處理數(shù)據(jù)：

for val := range values {
 go val.MyMethod()
}

或者使用閉包（closure）：

for val := range values {
 go func() {
  fmt.Println(val)
 }()
}

這里的問(wèn)題在于 val 實(shí)際上是一個(gè)遍歷了切片中所有數(shù)據(jù)的單一變量。由于閉包只是綁定到這個(gè) val 變量上，因此極有可能上面的代碼的運(yùn)行結(jié)果是所有 goroutine 都輸出了切片的最后一個(gè)元素。這是因?yàn)楹苡锌赡墚?dāng) for-loop 執(zhí)行完之后 goroutine 才開(kāi)始執(zhí)行，這個(gè)時(shí)候 val 的值指向切片中最后一個(gè)元素。

The val variable in the above loops is actually a single variable that takes on the value of each slice element. Because the closures are all only bound to that one variable, there is a very good chance that when you run this code you will see the last element printed for every iteration instead of each value in sequence, because the goroutines will probably not begin executing until after the loop.

解決方法

以上代碼正確的寫(xiě)法為：

for val := range values {
 go func(val interface{}) {
  fmt.Println(val)
 }(val)
}

在這里將 val 作為一個(gè)參數(shù)傳入 goroutine 中，每個(gè) val 都會(huì)被獨(dú)立計(jì)算并保存到 goroutine 的棧中，從而得到預(yù)期的結(jié)果。

另一種方法是在循環(huán)內(nèi)定義新的變量，由于在循環(huán)內(nèi)定義的變量在循環(huán)遍歷的過(guò)程中是不共享的，因此也可以達(dá)到同樣的效果：

for i := range valslice {
 val := valslice[i]
 go func() {
  fmt.Println(val)
 }()
}

對(duì)于文章開(kāi)頭提到的那個(gè)問(wèn)題，最簡(jiǎn)單的解決方案就是在循環(huán)內(nèi)加一個(gè)臨時(shí)變量，并將后面 goroutine 內(nèi)的 i 都替換為這個(gè)臨時(shí)變量即可：

server := i

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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