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🎐 放在前面说的话
大家好，我是北 👧🏻
本科在读,此为日常捣鼓.
如有不对,请多指教,也欢迎大家来跟我讨论鸭 👏👏👏
今天是我们「Go并发」系列的第二篇：「goroutine间的通信桥梁channel」；
Let’s get it
一、channel概念
- 单纯将函数并发执行意义不大，函数与函数间能交换数据才是并发执行函数的意义。
channel是Go中的一个核心类型，我们可以把它看成一个管道，通过它并发核心单元就可以发送或者接收数据进行通讯，即goroutine之间进行通信的重要桥梁channel像传送带医院传输数据，遵循“先进先出”规则- 通过通信来实现共享内存和线程同步，而不是通过共享内存来实现线程间的通信。
- 共享内存在不同的goroutine中容易发送竞态问题，为了保证数据交换的正确性，必须对内存进行加锁，这种做法可能会造成性能问题。
- 同一个通道，发送操作之间是互斥的，接收操作之间也是互斥的。
二、创建channel
1. 创建非缓冲channel:
// 使用内建函数make创建channel
ch := make(chan int)
// 使用var声明channel
var ch chan int
- channel 必须定义其传递的数据类型
- 以上两种是双向通道，可以发送数据，也可以接收数据
非缓冲通道：程序中必须同时有不同的goroutine对非缓冲通道进行发送和接收操作，否则会造成阻塞
缓冲通道：可以在同一个goroutine 内接收容量范围内的数据，即使没有另外一个goroutine进行读取
2. 创建缓冲channel
通过缓存的使用，可以尽量避免阻塞，提供应用的性能。
// 创建缓冲大小为33的通道
chstr := make(chan string,33)
三、操作channel
通道具备发送、接收、和关闭三种操作。
1. 发送&接收
默认情况下，channel接收和发送的数据都是阻塞的除非两端俱全，促使goroutine同步简单化，不需要显示的lock。
channel <- value // 发送value到channel
<- channel // 接收并将之丢弃
x := <- channel // 从channel中接收数据，并赋值给x
x, ok := <- channel // 从channel中接收数据，并赋值给x，外加判断通道是否关闭或空
2. 通道关闭
channel支持内置close函数来关闭通道。关闭通道是非必要的，但是手动关闭通道是一个好习惯，并且利用关闭的动作，可以给接收方传递信号（关闭通道一般在发送端关闭）。
被关闭后的通道的特点：
- 被关闭后，再发送数据，将会出现panic
- 关闭后，接收数据，不会影响原有数据的接收，会一直获取数据直到通道为空
- 重复关闭，会panic
- 对已关闭且无数据的通道进行接收操作，得到的对应数据类型的零值
四、实践一下下
1. 综上 for ...range 循环取值
close()函数用于关闭channel，关闭后channel中若还有缓冲数据，仍然可以读取，但是无法再发送数据给已经关闭的channel
// 只写不读
func write(out chan<- int) {
for i := 0; i < 10; i++ {
out <- i
}
close(out)
}
// 只读不写
func read(in <-chan int) {
for num := range in {
fmt.Println(num)
}
}
func main() {
// 创建双向通道
ch := make(chan int)
// 新建协程，生成数据，写入channel
go write(ch)
// 从channel读取内容，打印
read(ch)
}
打印（换行）： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
- 如果把
close(c)注释掉，程序会一直阻塞在for …… range那一行。 - 如果channel c已经被关闭,继续往它发送数据会导致
panic: send on closed channel:
2.判断channel关闭以及单项通道使用
在前面基础上，把main函数里双向通道改为单向通道，并判断通道是否关闭
单向通道，在通道未关闭期间，可以对原本要接收到的通道里的值进行人工干预，比如下面的栗子，我们对原本要接收到的数据，再乘以了它本身。
func main() {
// 创建双向通道
//ch := make(chan int)
//创建单项通道
ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int)
// 新建协程，生成数据，写入channel
go write(ch1)
// 开启goroutine从ch1中接收数据，并将该值的平方发送到ch2中
go func() {
for {
i, ok := <-ch1 // 通道关闭后再取值ok=false
if !ok {
break
}
ch2 <- i * i
}
close(ch2)
}()
// 从channel读取内容，打印
read(ch2)
}
打印（换行）： 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81
3. select多路复用
在某些场景下，我们需要同时从多个通道接收数据，如果没有数据，接收可能发送阻塞。然后我们就会运用一下这种方法实现：
for {
data, ok := <-ch1
data, ok := <-ch2
}
可以从多个通道接收到数据，但是性能很差，故此时我们应该用内置select关键字，做同时响应多个通道的操作。
select语句选择一组可能的send操作和receive操作去处理。它类似switch,支持default，如果select没有一条语句可以执行，即所有的通道都被阻塞。
1）格式
select {
case <-c1: //监听channel的读事件
// Do something
case data <- c2: //读事件
// Do something
case c3 <- data: //监控channel的写事件
// Do something
default:
// Do something
}
2）select优势
- 提高代码可读性
- 处理一个或多个channel的发送/接收操作
- 没有case的select{}会一直等待，可用于阻塞main函数
- 有default：select语句不会被阻塞，执行default后，程序的执行会从select语句中恢复，进入下一次轮询。比较消耗资源。
- 没有default：select语句将被阻塞，直到至少有一个通信可以进行下去
- select语句的多个case同时满足条件, 执行哪个case是随机的
- 可以为select设置一个超时时间，当select超时时，可以完成一些其他工作。
3）满足多条件下的select{}
func main() {
ch := make(chan string)
c := make(chan int)
// 向管道ch中放数据
go func() {
time.Sleep(time.Second * 1)
fmt.Println("get into string work")
ch <- "string"
}()
// 向管道c中放数据
go func() {
time.Sleep(time.Second * 1)
fmt.Println("get into int work")
c <- 3
}()
//使用select从管道ch, c中读数据
select {
case n := <-ch:
fmt.Println("get value from ch...", n)
case n := <-c:
fmt.Println("get value from c...", n)
}
time.Sleep(time.Second * 2)
}
4）select{}检测channel的关闭时间
func main() {
start := time.Now()
c := make(chan int)
go func() {
time.Sleep(time.Second * 1)
//c <- 1
close(c)
}()
fmt.Println("Blocking on read...")
select {
case <-c:
fmt.Printf("Unblocked %v later.\n", time.Since(start))
}
}
打印：
Blocking on read...
Unblocked 1.0142148s later.
5）select{}处理超时
在channel准备的时间中，我们想利用这一个时间时，我们可以设置一个超时时间，等待channel准备过程中进行一些处理，栗子如下
func main() {
var c <-chan int
for {
select {
case <-c:
case <-time.After(time.Second * 1):
fmt.Println("Timed out Do something.")
}
}
}
打印：(每隔一秒打印一次)
Timed out Do something.
Timed out Do something.
...
🎉 放在后面的话
以上总结了一些channel 、select 、for...range等相互结合的用法，希望对大家有用。还有很多用法，等以后用到，再慢慢补充。
