Как определить дедлок в Go и когда он возникает?

Что проверяют

Знаете ли вы, какие дедлоки рантайм Go ловит сам, а какие молча превращаются в утечку горутин. Следом обычно просят найти зависшую горутину в работающем сервисе.

Как отвечать

Дедлок это ситуация, когда горутины ждут друг друга и ни одна не может продолжить. Типичные причины:

• небуферизованный канал: отправка ch <- v, которую никто не принимает, или чтение, в которое никто не пишет;
• незакрытый канал: for v := range ch висит вечно, если отправитель забыл close(ch);
• порядок блокировок: одна горутина берёт mu1, потом mu2, другая наоборот;
• повторный захват: sync.Mutex не реентерабелен, и метод под блокировкой, вызвавший другой метод с тем же мьютексом, повиснет. У sync.RWMutex опасен и RLock внутри RLock, если между ними встал ожидающий писатель;
• sync.WaitGroup: забытый Done() на ветке с ранним return оставляет Wait висеть навсегда.

Рантайм падает с fatal error: all goroutines are asleep, только если заблокированы все горутины программы. В сервере с листенером и таймерами этого не бывает: зависшие горутины просто висят, а память растёт. Поэтому смотрят так:

• net/http/pprof: /debug/pprof/goroutine?debug=2 отдаёт стеки всех горутин с состоянием (chan send, chan receive, ожидание мьютекса) и временем ожидания в минутах;
• SIGQUIT: kill -QUIT <pid> печатает стеки всех горутин и завершает процесс;
• тесты: go test -timeout при зависании падает со стеками, а go.uber.org/goleak проверяет, что после теста не осталось лишних горутин.

Предотвращение: единый порядок захвата мьютексов, defer mu.Unlock(), никакого чужого кода под блокировкой, select с ctx.Done() в операциях с каналами.

Где спотыкаются

Надеются на go vet или -race. go vet дедлоки не ищет, а детектор гонок находит гонки данных, а не взаимные блокировки.

Приводят пример, где main делает time.Sleep и выходит. Программа завершается без ошибки, и дедлок никто не замечает: это как раз показательный случай.

Лечат зависание буферизованным каналом. Буфер откладывает блокировку до заполнения и прячет ошибку в логике, а не исправляет её.