并发编程深入：channel与select用法、sync包（Mutex/RWMutex/Cond）、并发模式（Fan-in/Fan-out）

面试问题：请用 channel 和 select 实现一个超时控制的任务队列，如何优雅退出？

面试官考察点：

• 是否理解 select 的随机选择与 default 的含义
• 能否处理 channel 关闭后的读取行为
• 优雅退出（Goroutine 泄漏预防）

回答框架：

1. 定义带缓冲 channel 接收任务，另设一个 time.After channel 做超时。
2. select 中优先处理任务，超时触发兜底逻辑。
3. 用 close(ch) 广播退出信号，结合 sync.WaitGroup 等待所有 worker 结束。

简短示例回答：“创建一个任务 channel，worker 用 for-select 循环。select 中 case 取任务执行，case <-time.After(5s) 则记录超时。主程序 close(ch) 并 wg.Wait() 确保 worker 全部退出。注意从关闭 channel 读到零值时要标记终止。”

可能追问：

• 如何避免 task 积压导致内存爆炸？（背压控制）
• 多个 worker 如何均匀分配任务？
• 选 buffer=1 还是 buffer=100？依据。

面试问题：sync.Mutex、sync.RWMutex、sync.Cond 各自适用什么场景？请举例说明。

面试官考察点：

• 能否区分读多写少与写多读少场景
• 是否理解条件变量的“等待-通知”机制
• 能否避免死锁和信号丢失

回答框架：

1. Mutex：互斥锁，适合临界区短、读写比例接近的场景。
2. RWMutex：读写锁，读操作无竞争时性能优于 Mutex（读多写少）。
3. Cond：条件变量，配合 Mutex 实现等待资源可用/任务就绪（如批量唤醒）。

简短示例回答：“Mutex 用于保护共享计数器；RWMutex 用于缓存场景，读并发高、写极低；Cond 用于等待队列非空时唤醒消费者，避免轮询浪费CPU。”

可能追问：

• RWMutex 写锁饥饿问题如何解决？
• Cond 的 Signal 和 Broadcast 区别？
• 什么时候用 atomic 代替 Mutex？

面试问题：请用 Go 实现一个 Fan-out / Fan-in 模式，并说明如何保证全部结果正确合并。

面试官考察点：

• 是否理解扇出（分发）和扇入（合并）的同步策略
• 能否处理 Goroutine 错误传播与取消
• 对 context 和 errgroup 的了解

回答框架：

1. Fan-out：启动多个 worker goroutine，从同一个 source channel 读取任务。
2. Fan-in：创建合并 channel，所有 worker 将结果写入该 channel，用 sync.WaitGroup 等待，最后关闭。
3. 错误处理：使用 errgroup 或带 error channel 的 select。

简短示例回答：“定义 source chan 分发任务，启动 N 个 worker。每个 worker 处理后将结果发送到 results chan。主协程用 wg.Wait() 等待，然后 close(results)。最后从 results 中 collect 所有数据。配合 errgroup 捕获首个错误并 cancel context。”

可能追问：

• 其中一个 worker 失败如何让整体终止？
• 如何避免 results channel 阻塞导致 worker 泄漏？
• 扇出数量与 CPU 核数的关系？