子进程的种族条件读取标准输出和标准错误

Question

在Go中，我正在尝试：

1. 启动子过程
2. 分别从stdout和stderr读取
3. 实现整体超时

经过大量的搜索之后，大多数时候我们提出了一些似乎可以完成任务的代码。但是似乎存在一种竞态条件，因此无法读取某些输出。

该问题似乎仅在Linux而不是Windows上发生。

按照google找到的最简单的解决方案，我们尝试创建具有超时的上下文：

context.WithTimeout(context.Background(), 10*time.Second)

尽管这种方法在大多数情况下都有效，但我们能够找到永远挂死的案例。子进程的某些方面导致此僵局。 （与未与子进程充分分离的子孙有关，从而导致子永远不会完全退出。）

而且，在某些情况下，当发生超时时返回的error似乎表示超时，但仅在完成交付后[[after时才退出（因此使整个超时概念成为现实）没用）。

func GetOutputsWithTimeout(command string, args []string, timeout int) (io.ReadCloser, io.ReadCloser, int, error) {
    start := time.Now()
    procLogger.Tracef("Initializing %s %+v", command, args)
    cmd := exec.Command(command, args...)

    // get pipes to standard output/error
    stdout, err := cmd.StdoutPipe()
    if err != nil {
        return emptyReader(), emptyReader(), -1, fmt.Errorf("cmd.StdoutPipe() error: %+v", err.Error())
    }
    stderr, err := cmd.StderrPipe()
    if err != nil {
        return emptyReader(), emptyReader(), -1, fmt.Errorf("cmd.StderrPipe() error: %+v", err.Error())
    }

    // setup buffers to capture standard output and standard error
    var buf bytes.Buffer
    var ebuf bytes.Buffer

    // create a channel to capture any errors from wait
    done := make(chan error)
    // create a semaphore to indicate when both pipes are closed
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

    go func() {
        if _, err := buf.ReadFrom(stdout); err != nil {
            procLogger.Debugf("%s: Error Slurping stdout: %+v", command, err)
        }
        wg.Done()
    }()
    go func() {
        if _, err := ebuf.ReadFrom(stderr); err != nil {
            procLogger.Debugf("%s: Error  Slurping stderr: %+v", command, err)
        }
        wg.Done()
    }()

    // start process
    procLogger.Debugf("Starting %s", command)
    if err := cmd.Start(); err != nil {
        procLogger.Errorf("%s: failed to start: %+v", command, err)
        return emptyReader(), emptyReader(), -1, fmt.Errorf("cmd.Start() error: %+v", err.Error())
    }

    go func() {
        procLogger.Debugf("Waiting for %s (%d) to finish", command, cmd.Process.Pid)
        err := cmd.Wait()                                             // this can  be 'forced' by the killing of the process
        procLogger.Tracef("%s finished: errStatus=%+v", command, err) // err could be nil here
        //notify select of completion, and the status
        done <- err
    }()

    // Wait for timeout or completion.
    select {
    // Timed out
    case <-time.After(time.Duration(timeout) * time.Second):
        elapsed := time.Since(start)
        procLogger.Errorf("%s: timeout after %.1f\n", command, elapsed.Seconds())
        if err := TerminateTree(cmd); err != nil {
            return ioutil.NopCloser(&buf), ioutil.NopCloser(&ebuf), -1,
                fmt.Errorf("failed to kill %s, pid=%d: %+v",
                    command, cmd.Process.Pid, err)
        }
        wg.Wait() // this *should* take care of waiting for stdout and stderr to be collected after we killed the process
        return ioutil.NopCloser(&buf), ioutil.NopCloser(&ebuf), -1,
            fmt.Errorf("%s: timeout %d s reached, pid=%d process killed",
                command, timeout, cmd.Process.Pid)
    //Exited normally or with a non-zero exit code
    case err := <-done:
        wg.Wait() // this *should* take care of waiting for stdout and stderr to be collected after the process terminated naturally.
        elapsed := time.Since(start)
        procLogger.Tracef("%s: Done after %.1f\n", command, elapsed.Seconds())
        rc := -1
        // Note that we have to use go1.10 compatible mechanism.
        if err != nil {
            procLogger.Tracef("%s exited with error: %+v", command, err)
            exitErr, ok := err.(*exec.ExitError)
            if ok {
                ws := exitErr.Sys().(syscall.WaitStatus)
                rc = ws.ExitStatus()
            }
            procLogger.Debugf("%s exited with status %d", command, rc)
            return ioutil.NopCloser(&buf), ioutil.NopCloser(&ebuf), rc,
                fmt.Errorf("%s: process done with error: %+v",
                    command, err)
        } else {
            ws := cmd.ProcessState.Sys().(syscall.WaitStatus)
            rc = ws.ExitStatus()
        }
        procLogger.Debugf("%s exited with status %d", command, rc)
        return ioutil.NopCloser(&buf), ioutil.NopCloser(&ebuf), rc, nil
    }
    //NOTREACHED: should not reach this line!
}

调用GetOutputsWithTimeout("uname",[]string{"-mpi"},10)将返回输出的预期单行
大部分时间。但是有时它会返回no output，好像读取stdout的goroutine不够快就无法“捕获”所有输出（或提前退出？）“大多数时候”强烈暗示了竞争状况。
我们有时还会从goroutine中看到有关“文件已关闭”的错误（这似乎是在超时情况下发生的，但也会在其他“正常”时间发生）。
我以为在cmd.Start()之前启动goroutine将确保不会丢失任何输出，并且使用WaitGroup将确保它们都将在读取缓冲区之前完成。
那么我们怎么会缺少输出？在两个“阅读器” goroutine和cmd.Start()之间是否仍然存在竞争条件？我们是否应该使用另外一个WaitGroup确保这两个正在运行？
或者ReadFrom()的实现是否有问题？
请注意，由于较早版本的操作系统存在向后兼容性问题，因此我们目前正在使用go1.10，但go1.12.4会产生相同的效果。
或者我们是否考虑得太多了，用context.WithTimeout()的简单实现就可以了吗？

Answer 1

但是有时它不会返回任何输出，就像读stdout的goroutine不够快就无法“捕获”所有输出