Go 面试官：进程线程都有 ID，为什么 Goroutine 没有 ID？

Posted 2021-08-21 煎鱼

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Go 面试官：进程线程都有 ID，为什么 Goroutine 没有 ID？相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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大家好，我是煎鱼。

最近金三银四，是面试的季节。在我的 Go 读者交流群里出现了许多小伙伴在讨论自己面试过程中所遇到的一些 Go 面试题。

今天的主角，是大家在既有语言基础的情况下，学 Goroutine 时会容易纠结的一点。就是 “进程、线程都有 ID，为什么 Goroutine 没有 GoroutineID？”。

这是为什么呢，怎么做那些跨协程处理呢？

GoroutineID 是什么

我们要知道，为什么大家会下意识的想去要 GoroutineID，下面引用 Go 语言圣经中的表述：

在大多数支持多线程的操作系统和程序语言中，当前的线程都有一个独特的身份（ID），并且这个身份信息可以以一个普通值的形式被很容易地获取到，典型的可以是一个 integer 或者指针值。这种情况下我们做一个抽象化的 thread-local storage（线程本地存储，多线程编程中不希望其它线程访问的内容）就很容易，只需要以线程的 ID 作为 key 的一个 map 就可以解决问题，每一个线程以其 ID 就能从中获取到值，且和其它线程互不冲突。

也就在常规的进程、线程中都有其 ID 的概念，我们可以在程序中通过 ID 来获取其他进程、线程中的数据，甚至是传输数据。就像一把钥匙一样，有了他干啥都可以。

GoroutineID 的概念也是类似的，也就是协程的 ID。我们下意识的就期望通过协程 ID 来进行跨协程的操作。

但，在 Go 语言中 GoroutineID 并没有显式获取的办法，这就要打个大大的疑惑了。

为什么没有 GoroutineID

为什么在 Go 语言中没有 GoroutineID 呢，是从一开始就没有的，还是，这样子设计的原因是什么呢？

其实 Go 语言在以前是有暴露方法去获取 GoroutineID 的，但在 Go1.4 后就把该方法给隐藏起来了，不建议大家使用。

也就是明面上没有 GoroutineID，是一个有意而为之的行为。原因是：根据以往的经验，认为 thread-local storage 存在被滥用的可能性，且带来许多不必要的复杂度。

简单来讲，Andrew Gerrand 的回答是 ”thread-local storage 的成本远远超过了它们的收益。它们只是不适合 Go 语言。”

潜在的问题

当 Goroutine 消失时：
- 它的 Goroutine 本地存储将不会被 GC 化。 (你可以得到 goid 的当前的 Goroutine，但你不能得到所有运行的 Goroutine 的列表)
如果处理程序自己产生了新的 Goroutine 怎么办？
- 新的 Goroutine 失去了对既有的 Goroutine 本地存储。虽然你可以保证自己的代码不会产生其他的 Goroutine。
- 一般来说，你不能确保标准库或任何第三方代码不会这样做。
Go 应用程序的复杂度和心智负担等上升。

滥用的场景

有一个对外提供 HTTP 服务的 Go 应用，也就是 Web Server。Go HTTP Server 都是采取每次请求新起一个协程的方式。

假设可以通过 GoroutineID 进行跨协程操纵，那么就有可能出现我的 Goroutine，不一定是由 “我” 自己决定的。可能其他正在处理的 GoroutineB 悄悄摸摸的改了我这个 GoroutineA 的行为。

这就有可能导致一个灾难问题，就是出问题时，你不知道是谁动了你的奶酪。查起问题来简直就是一个灾难。

若是自己维护的模块清楚还起码知道这事，假设你的前同事刚好离职了，你又在熟悉代码，一出问题。这锅那是死死的扣在了你的头上了。

如何获取 GoroutineID

刚刚我们提到是在明面上把 GoroutineID 给隐藏了，那暗面呢，是不是有其他办法可以获取到？

答案是：可以的。

通过骇客代码的方式可以获取到。在 Go 语言的标准库 http/2 的 gotrack 中，就有提供如下获取方法：

func main() {
    go func() {
        fmt.Println("脑子进煎鱼了的 GoroutineID：", curGoroutineID())
    }()

    time.Sleep(time.Second)
}

func curGoroutineID() uint64 {
    bp := littleBuf.Get().(*[]byte)
    defer littleBuf.Put(bp)
    b := *bp
    b = b[:runtime.Stack(b, false)]
    // Parse the 4707 out of "goroutine 4707 ["
    b = bytes.TrimPrefix(b, goroutineSpace)
    i := bytes.IndexByte(b, \' \')
    if i < 0 {
        panic(fmt.Sprintf("No space found in %q", b))
    }
    b = b[:i]
    n, err := parseUintBytes(b, 10, 64)
    if err != nil {
        panic(fmt.Sprintf("Failed to parse goroutine ID out of %q: %v", b, err))
    }
    return n
}

var littleBuf = sync.Pool{
    New: func() interface{} {
        buf := make([]byte, 64)
        return &buf
    },
}

var goroutineSpace = []byte("goroutine ")

输出结果为：