Go语言向已关闭缓冲channel写入为何结果随机？

问题代码 #

func writeToClosedBufferedChannel() {
    ch := make(chan int, 2)
    ch <- 10
    ch <- 20

    go func() {
        fmt.Println("test")
        ch <- 30
    }()

    time.Sleep(100 * time.Millisecond)
    fmt.Println("before")
    close(ch)

    fmt.Println("after")
    for value := range ch {
        fmt.Println(value)
    }
}

运行的三种随机结果 #

test
before
after
panic: send on closed channel

test
before
after
10
20

test
before
after
10
20
panic: send on closed channel

原因分析 #

三种随机结果的核心是goroutine调度的不确定性，以及Channel关闭和发送操作的竞态关系：

1. 第一种结果：发送阻塞后遇Channel关闭触发panic
   主goroutine执行time.Sleep(100ms)后，子goroutine已执行到ch <- 30，但此时Channel缓冲已满（容量2，已存10、20），子goroutine被阻塞在发送操作上，进入Channel的sendq等待队列。随后主goroutine关闭Channel，处于sendq中的发送操作会立即触发panic，主goroutine的range循环还未执行就被中断。

2. 第二种结果：发送操作未被调度，程序正常退出
   主goroutine关闭Channel后，子goroutine的ch <- 30因调度延迟还未执行。等子goroutine获得调度机会时，主goroutine已经通过range循环读完缓冲里的10、20并退出程序，发送操作没机会执行，因此不会触发panic。

3. 第三种结果：range循环完成后发送触发panic
   主goroutine关闭Channel后，先执行range循环读完10、20，此时子goroutine才被调度执行ch <- 30，因Channel已关闭，直接触发panic。

关于sendq的细节 #

当缓冲Channel已满时，发送操作会将当前goroutine放入Channel的sendq队列，等待接收端读取数据腾出空间。若此时Channel被关闭，Go运行时会遍历sendq中的所有goroutine，唤醒它们并让发送操作触发panic。但这个唤醒动作和主goroutine的range循环执行顺序完全由Go调度器决定，没有固定规则，这就是结果随机的根本原因。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者QuickDzen