Golang 面试题

整理了一些面试题，关于 go 语言面试会考的东西，顺便整理自己的知识体系。

一、语言机制

select 是随机的还是顺序的？

先说答案，select 会随机选择一个可用通道做收发操作。为什么呢？在源码中每一个 select 对应一个 hselect 结构，每个 hselect 结构下面都有个 scase 的数组记录每个 case, 在 scase 中记录着 ch chan 的结构也就是 channel 的结构 pollorder 将元素从新排列，scase 就被乱序了。

2.Go 语言局部变量分配在栈还是堆？

视逃逸分析结果而定，Go 语言编译器会自动决定把一个变量放在栈还是放在堆，编译器会做逃逸分析，当发现变量的作用域没有跑出函数范围，就可以在栈上，反之则必须分配在堆。

参考资料 : GO 语言变量逃逸分析

3.Go 语言逃逸分析有那集中场景？

指针逃逸：典型的逃逸 case, 函数返回局部变量的指针。

间接赋值：对某个引用类对象中的引用类成员进行赋值。Go 语言中的引用类数据类型有 func, interface, slice, map, chan, *Type (指针)。

栈空间不足逃逸：当对象大小超过的栈帧大小时（详见 go 内存分配）, 变量对象发生逃逸被分配到堆上。

闭包引用逃逸：外部函数引用内部函数变量，发生逃逸，分配到堆上。

动态类型逃逸：当对象不确定大小或者被作为不确定大小的参数时发生逃逸。

切片或 map 赋值：在给切片或者 map 赋值对象指针（与对象共享内存地址时）, 对象会逃逸到堆上。但赋值对象值或者返回对象值切片是不会发生逃逸的。

不要盲目使用变量的指针作为函数参数，虽然它会减少复制操作。但其实当参数为变量自身的时候，复制是在栈上完成的操作，开销远比变量逃逸后动态地在堆上分配内存少的多。

4. 简述一下你对 Go 垃圾回收机制的理解？

v1.1 STW
v1.3 Mark STW, Sweep 并行
v1.5 三色标记法
v1.8 hybrid write barrier (混合写屏障：优化 STW)

参考资料 : Go 实时 GC—— 三色算法理论与实践 , Golang 垃圾回收剖析

5. 简述一下 golang 的协程调度原理？

M (machine): 关联了一个内核线程。
P (processor): 代表了 M 所需的上下文环境，也是处理用户级代码逻辑的处理器。
G (goroutine): 调度系统的最基本单位 goroutine, 存储了 goroutine 的执行 stack 信息、goroutine 状态以及 goroutine 的任务函数等。

参考资料 : Go 并发原理

6. 简单介绍下 golang 中 make 和 new 的区别？

new(T) 是为一个 T 类型的新值分配空间，并将此空间初始化为 T 的零值，并返回这块内存空间的地址，也就是 T 类型的指针 *T, 该指针指向 T 类型值占用的那块内存.

make(T) 返回的是初始化之后的 T (引用类型本身), 且只能用于 slice, map, channel 三种类型. make (T, args) 返回初始化之后 T 类型的值，且此新值并不是 T 类型的零值，也不是 T 类型的指针 *T, 而是 T 类型值经过初始化之后的引用.

参考资料 : Go 语言中 new 和 make 的区别

7. 介绍下你平时都是怎么调试 golang 的 bug 以及性能问题的？

panic 调用栈

pprof

火焰图 (配合压测)

使用 go run -race 或者 go build -race 来进行竞争检测

查看系统磁盘 IO / 网络 IO / 内存占用 / CPU 占用 (配合压测)

8. 如何获取 go 程序运行时的协程数量，gc 时间，对象数，堆栈信息？

调用接口 runtime.ReadMemStats 可以获取以上所有信息，注意：调用此接口会触发 STW (Stop The World)

9. 介绍下 golang 的 runtime 机制？

runtime 负责管理任务调度，垃圾收集，以及运行环境。go 提供了一些高级的功能，如 goroutine, channel, 以及 Garbage collection。这些高级功能需要一个 runtime 的支持. runtime 和用户编译后的代码被 linker 静态链接起来，形成一个可执行文件。这个文件从操作系统角度来说是一个 user space 的独立的可执行文件。从运行的角度来说，这个文件由 2 部分组成，一部分是用户的代码，另一部分就是 runtime。runtime 通过接口函数调用来管理 goroutine, channel 及其他一些高级的功能。从用户代码发起的调用操作系统 API 的调用都会被 runtime 拦截并处理。

Go runtime 的一个重要的组成部分是 goroutine scheduler。他负责追踪，调度每个 goroutine 运行，实际上是从应用程序的 process 所属的 thread pool 中分配一个 thread 来执行这个 goroutine。因此，和 java 虚拟机中的 Java thread 和 OS thread 映射概念类似，每个 goroutine 只有分配到一个 OS thread 才能运行。

10.goroutine 池是否像其他语言中的线程池一样有意义？