编写端口扫描遇到的问题

最近在学习并发编程就尝试着写个端口扫描器（PS：仅用于学习用途）

Q（修订1.1）：

1. 我想把扫描可用的端口保存到opening.txt中，所以在case语句中写了个保存并写入的操作，但是执行起来程序会阻塞，这是什么原因，是文件资源没有关闭？后面跟了return难道不能结束
2. 就是最佳答案修改后的代码中的疑惑，isOpen()中没有实例化chan，为什么在main中需要进行实例化，定义之后不是可以直接用吗？
3. 最后就是，为什么实例化chan的代码片段在isOpen()之前，这样循环出来得到的chan是空的吧，不应该是放在isOpen()之后等拿到了open端口再range这个chan中的数据吗？请指教

Code

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "log"
    "net"
    "os"
    "sync"
    "time"
)

var useful chan string

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    url := "127.0.0.1"
    from := 3305
    to := 3306

    // 【问题1】 如果时间太短，无法完成 TCP 请求
    // var duration time.Duration = 200 // 默认 纳秒单位
    var duration = 2 * time.Second // 设置 2s

    // 【问题2】 chanel 没有初始化，无法正常使用
    useful = make(chan string, to-from+1) // 创建 chan 缓冲区
    defer close(useful)

    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())
    defer cancel()

    // 【补充1】可以获取 channel 中 ，可连接的端口
    go func() {
        for result := range useful {
            fmt.Println(result)
        }
    }()

    for i := from; i <= to; i++ {
        addr := fmt.Sprintf("%s:%d", url, i)

        wg.Add(1)
        go func(ctx2 context.Context) {
            isOpen(ctx2, addr, duration)
            wg.Done()
            return
        }(ctx)

        // 【问题3】 如果在这里 wait 那么将是依次执行 goroutinue ，无法利用到 并发请求
        // wg.Wait()
    }

    // 【问题3】 放到这里，则是并发请求，等待所有 goroutinue 结束，但是结果会乱序
    wg.Wait()

}

func isOpen(ctx context.Context, addr string, duration time.Duration) {
    conn, err := net.DialTimeout("tcp", addr, duration)
    if err != nil {
        log.Printf("port %s is closed. err:%s duration:%s", addr, err, duration)
        return
    }
    defer func(conn net.Conn) {
        err := conn.Close()
        if err != nil {
            return
        }
    }(conn)

    select {
    case <-ctx.Done():
        fmt.Println("over...")
        return
    case useful <- addr:
        log.Printf("port %s is openning", addr)
        err := os.WriteFile("opening.txt", []byte(<-useful), os.ModePerm)
        if err != nil {
            return
        }
        return
    }
}