Golang工程师技术题

瑞和云图Golang工程师技术题
第一部分：Golang基础
问题1：Goroutine与线程的区别
简述Goroutine与传统线程的区别，并说明Goroutine为什么更轻量。
1、协程通过gmp调度，一个线程对应多个协程，用户态切换开销更少。
2、协程在占用空间小。
3、单机可轻松创建数百万Goroutine，线程数受限于内核参数。

问题2：并发控制
编写代码实现一个并发任务调度器，限制同时运行的Goroutine数量为5个，处理100个耗时任务。(请用伪代码实现)
Channel、sync.WaitGroup同时使用才可以

问题3：并发安全
分析以下代码是否存在并发安全问题，并提出改进方案：
type Counter struct {
value int
}
func (c *Counter) Increment() {
c.value++
}
func (c *Counter) Value() int {
return c.value
}
存在并发问题。
解决方案:
1，加锁，读写锁更好
2，原子计数
3，把go调成单核--

问题4：Channel高级应用----
实现一个带有超时机制的Channel读取操作，当超过500ms没有数据时返回错误。(请用伪代码实现)

问题5：Context应用（简略回答）
简述Context的主要用途，并实现一个基于Context的请求链路追踪系统。
协程间传递上下文消息，超时控制
每次请求ctx新建traceid，在传递过程中自动或者手动新增span（内含操作标识和消耗时间）
type Trace struct {
TraceID string
Spans []Span
}
func WithTrace(ctx context.Context) context.Context {
return context.WithValue(ctx, "trace", &Trace{TraceID: uuid.NewString()})
}
// 在HTTP请求头中传递TraceID实现跨服务追踪。

问题6：高并发锁的应用
在高并发场景下，锁的应用非常关键。请说明：
Go语言中sync.Mutex的锁升级过程，各种锁（sync.Mutex、sync.RWMutex、sync.Map）的适用场景和效率对比，死锁产生的条件和排查方法。

锁升级：Mutex从正常模式到饥饿模式的切换。
适用场景：
sync.Mutex：写多读少。
sync.RWMutex：读多写少（如缓存）。
sync.Map：读多写少且键值稳定（如配置）。
死锁条件：互斥、持有并等待、非抢占、循环等待。

排查：pprof或go tool trace分析阻塞情况。

死锁是指多个进程（或线程、协程）在竞争资源时，因互相持有对方所需的资源且不释放，导致所有参与者无限阻塞的状态。

死锁的四个必要条件

1. 互斥条件：资源一次只能被一个进程占用（如锁、文件句柄）。

2. 占有并等待：进程持有至少一个资源，同时等待其他被占用的资源。

3. 非抢占条件：已分配给进程的资源不能被强制剥夺，只能主动释放。

4. 循环等待：多个进程形成环形依赖链（如A等B，B等C，C等A）。

👉 只有这四个条件同时满足时，死锁才会发生。

第二部分：中间件使用
问题7：Redis高性能原理
Redis是单线程模型，为什么还能达到每秒数十万级的QPS？请解释其高性能的原因。
单线程：避免锁竞争和上下文切换。
内存存储：无磁盘IO瓶颈。
IO多路复用：epoll/kqueue高效处理海量连接。

第三部分：数据库使用
问题8：MySQL事务处理
编写代码实现一个银行转账操作，要求使用数据库事务保证数据一致性，并处理可能的死锁情况。

问题9：MySQL索引优化
分析以下SQL查询，设计合适的索引并解释优化原理：
SELECT user_id, order_date, status
FROM orders
WHERE user_id = 12345
AND status IN ('paid', 'shipped')
AND order_date > '2023-01-01'
ORDER BY order_date DESC
LIMIT 10;
建立一个联合索引依次命中，MySQL的查询优化器会自动优化WHERE条件的顺序，联合索引的命中与查询条件的书写顺序无关。此时联合索引同时是覆盖索引。
创建一个orde_date排序索引，显著提升速度

第四部分：问题排查与解决
问题10：性能问题排查
在生产环境中，你遇到过Go应用程序的内存泄漏或CPU使用率异常高的情况吗？请描述排查过程和使用的工具。
内存泄漏：
go tool pprof -http=:8080 http://localhost/debug/pprof/heap
检查goroutine泄漏或未释放的资源（如os.File）。
CPU过高：
top -H找到高占用线程，go tool pprof分析火焰图。
常见原因：死循环、频繁GC、阻塞调用（如锁竞争）。

建议：
重点补足：Channel超时、Context链路追踪、MySQL事务与锁。
工具熟练度：熟练使用pprof、EXPLAIN等工具。
代码实践：多写完整示例（如任务调度器）。

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