Как отследить и исправить deadlock в Go при работе с каналами и горутинами

Что проверяют

Знаете ли вы, какие блокировки рантайм ловит сам, а какие нет, и умеете ли снять снимок зависших горутин на живом процессе. Следом обычно дают кусок кода с каналами и просят найти, где он встанет.

Как отвечать

Сначала разделите два случая. Если заблокированы все горутины, рантайм падает с fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!. Но в сервисе всегда есть горутины, ждущие сеть или таймеры, поэтому частичный deadlock рантайм не видит: несколько горутин висят навсегда, память растёт, запросы не отвечают. По сути это утечка горутин.

Как найти:

• дамп стеков: SIGQUIT (kill -QUIT <pid> или Ctrl+\) печатает стеки всех горутин с состоянием вроде chan send, chan receive, select и временем ожидания;
• pprof: import _ "net/http/pprof" и запрос /debug/pprof/goroutine?debug=2. Сотни горутин на одной строке с chan send почти всегда указывают на причину;
• тесты: go test -timeout при зависании печатает стеки, go.uber.org/goleak проверяет, что после теста не осталось горутин, а testing/synctest (стабилен с Go 1.25) сообщает о горутинах, навсегда заблокированных внутри теста.

Типичные причины и исправления:

• отправка без получателя: небуферизованный канал, читатель вышел раньше. Лечится select с ctx.Done() у отправителя;
• for range ch без close: канал закрывает тот, кто в него пишет, и только он;
• sync.WaitGroup: Add внутри горутины или забытый Done. Add вызывают до go, Done через defer;
• мьютексы: повторный Lock в той же горутине (мьютекс не реентерабелен) или разный порядок захвата двух мьютексов.

Для групп горутин удобен errgroup.WithContext: первая ошибка отменяет контекст, остальные выходят.

Где спотыкаются

Надеются на -race. Детектор гонок ищет одновременный доступ к памяти без синхронизации, deadlock он не показывает.

Лечат зависание буфером make(chan T, 100). Проблема откладывается до заполнения буфера и возвращается под нагрузкой.

«Проверяют» deadlock через select с default или time.Sleep. Это маскирует ошибку, а не находит её: неотправленное значение и зависшая горутина никуда не делись.