第六十天

go应用突然挂了, 都有哪些原因? 如何排查?

Go应用突然挂掉可能由多种原因引起，以下列出了一些常见的情况以及相应的排查方法：

1. 运行时错误：

   • 内存溢出：程序申请的内存超过了系统限制或Go运行时设置的限制。可以检查应用的日志，查找fatal error: runtime: out of memory之类的错误提示。通过设置合适的内存限制（如GOGC环境变量）和优化代码减少内存消耗来解决。
   • 空指针引用：尝试访问未初始化或已被释放的内存地址。查看panic信息和堆栈跟踪，定位到错误的位置进行修复。

2. 资源耗尽：

   • 文件描述符（FD）耗尽：程序打开的文件太多，超过了系统的最大限制。通过检查系统资源监控和程序日志来发现此类问题，适当增加系统的FD限制或优化代码，确保文件句柄的正确关闭。
   • Goroutine泄漏：大量未关闭的goroutine导致资源耗尽。使用pprof等工具分析goroutine数量和状态，找出goroutine未正常结束的原因。

3. 死锁：

   • 程序中出现了goroutine间的死锁，导致程序无法继续执行。通过阅读代码审查潜在的锁冲突和等待循环，也可以使用go tool pprof配合-block选项来分析死锁。

4. 网络问题：

   • 网络连接超时、断开或频繁重连导致程序崩溃。检查程序的网络处理逻辑，确保适当的重试和超时处理，并对异常情况进行捕获和日志记录。

5. 并发安全问题：

   • 并发读写数据结构时出现竞态条件，导致数据不一致或程序崩溃。使用sync包中的互斥锁或其他并发安全的数据结构，并进行代码审查以确保并发安全性。

6. 依赖库问题：

   • 第三方库出现bug或未正确处理错误，导致程序崩溃。更新依赖库到最新稳定版本，查阅相关库的issue和文档，排查是否有已知问题。

7. 操作系统级问题：

   • 系统级别的信号处理不当，如SIGSEGV、SIGKILL等信号导致程序退出。检查程序对信号的处理逻辑，确保正确响应并处理信号。

排查步骤：

• 查看日志：首先查看程序在崩溃时输出的日志信息，通常会包含错误信息或panic堆栈信息。
• 监控工具：使用操作系统或容器级别的监控工具，查看CPU、内存、FD、goroutine数量等资源使用情况。
• pprof分析：通过go tool pprof分析CPU、内存、goroutine等方面的性能状况，寻找可能的问题根源。
• 代码审查：对出问题的代码模块进行仔细审查，查找可能存在的错误或隐患。
• 调试：使用Go的dlv等调试工具进行代码调试，观察变量状态和执行流程，重现问题现场。
• 压力测试：通过模拟高并发、大数据量等场景进行压力测试，观察程序在极限情况下的行为。

进程间通信有哪些方式?

在Go语言中，进程间通信（IPC, Inter-Process Communication）可以采用多种方式，包括但不限于：

1. Channel：

   • 在Go语言中，虽然channel主要用于goroutine间的通信，但通过共享内存的方式，不同进程可以通过将channel作为map的键值存储在共享内存（如利用sync.Map）中，实现进程间通信。但这并不是原生支持的跨进程channel，需要开发者自行实现同步和通信机制。

2. 管道（pipe）：

   • 在POSIX兼容的系统中，Go可以使用os/exec包中的StdoutPipe、StdinPipe和StderrPipe实现进程间的简单数据流通信。

3. 网络通信：

   • TCP/UDP套接字：通过socket编程，进程可以作为服务器或客户端进行网络通信，从而实现跨进程通信。
   • HTTP、gRPC等高级网络协议也可以用于进程间通信。

4. Unix Domain Socket：

   • UDS（Unix Domain Socket）是一种特殊的socket，它用于同一台机器上的进程间通信，具有高性能和安全性，Go可通过标准库”net”包的Unix域套接字支持此功能。

5. 共享内存：

   • Go本身不直接支持共享内存，但可以通过操作系统的共享内存API（如POSIX shm_open/shm_unlink）在Go中实现共享内存通信。

6. 信号（Signal）：

   • 进程可以通过发送和接收信号进行简单状态的通知，但不适合传递大量数据。

7. 文件和文件锁：

   • 进程可以通过读写同一文件（特别是临时文件）进行通信，结合文件锁可以实现数据同步。

8. 消息队列：

   • 在Linux系统中，Go可以通过syscall或cgo调用操作系统的消息队列API（如System V IPC或POSIX消息队列）实现进程间通信。

9. 信号量和互斥锁：

   • 进程间同步可以使用信号量（semaphore）和互斥锁（mutex）来协同对共享资源的访问，虽然不是直接的数据通信，但属于进程间协作的一部分。

10. 插件系统：

    • Go支持插件（plugin）功能，可以让主进程加载动态链接库（.so文件），实现不同进程（实际上是不同模块）间的某种形式的通信。