Channel的基本概念

Channal就是用來通信的，像Unix下的管道一樣,
它的操作符是箭頭" <-" , 箭頭的指向就是數(shù)據(jù)的流向

ch <- v // 發(fā)送值v到Channel ch中
v := <-ch // 從Channel ch中接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)賦值給v

下面的程序演示了一個(gè)goroutine和主程序通信的例程。

package main

import "fmt"

func main() {
    //創(chuàng)建一個(gè)string類型的channel
    channel := make(chan string)

    //創(chuàng)建一個(gè)goroutine向channel里發(fā)一個(gè)字符串
    go func() { channel <- "hello" }()

    msg := <- channel
    fmt.Println(msg)
}

chan為先入先出的隊(duì)列,有三種類型,雙向,只讀,只寫,分別為"chan","chan<-","<-chan"
初始化時(shí)候,可以指定容量make(chanint,100);容量(capacity)代表Channel容納的最多的元素的數(shù)量

Channel的阻塞

channel默認(rèn)上是阻塞的，也就是說，如果Channel滿了，就阻塞寫，如果Channel空了，就阻塞讀。于是，我們就可以使用這種特性來同步我們的發(fā)送和接收端。

package main

import "fmt"
import "time"

func main() {

    channel := make(chan string) //注意: buffer為1

    go func() {
        channel <- "hello"
        fmt.Println("write \"hello\" done!")

        channel <- "World" //Reader在Sleep，這里在阻塞
        fmt.Println("write \"World\" done!")

        fmt.Println("Write go sleep...")
        time.Sleep(3*time.Second)
        channel <- "channel"
        fmt.Println("write \"channel\" done!")
    }()

    time.Sleep(2*time.Second)
    fmt.Println("Reader Wake up...")

    msg := <-channel
    fmt.Println("Reader: ", msg)

    msg = <-channel
    fmt.Println("Reader: ", msg)

    msg = <-channel //Writer在Sleep，這里在阻塞
    fmt.Println("Reader: ", msg)
}

結(jié)果為

Reader Wake up...
Reader:  hello
write "hello" done!
write "World" done!
Write go sleep...
Reader:  World
write "channel" done!
Reader:  channel

總結(jié)

• channel的定義
  • 定義語法 ：
    • var ch =make(chan 通道中傳遞的數(shù)據(jù)類型，容量大小) 0為無緩沖，其余為有緩沖
  • 讀channel：
    • <-ch 讀到數(shù)據(jù)拋空，用來調(diào)節(jié)各個(gè)go程的先后順序
    • num := <-ch 讀到數(shù)據(jù)，存入num中
  • 寫channel：
    • ch <- data data類型嚴(yán)格于定義的語法一致
  • 特性：
    1. 通道中的數(shù)據(jù)只能單向流動(dòng)。一端讀端，另一端必須寫端。
    2. 通道中的數(shù)據(jù)只能一次讀取，不能重復(fù)讀。
    3. 讀端和寫端在不同的go程之間
    4. 讀端讀，寫端不在寫，讀端阻塞。寫端寫，讀端不在線，寫端阻塞。
  • 系統(tǒng)3個(gè)特殊文件：
    • stdin：標(biāo)準(zhǔn)輸入文件 ---鍵盤
    • stdout：標(biāo)準(zhǔn)輸出文件 ---屏幕
    • stderr：標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤文件 ---屏幕
• channel分類
  • 無緩沖
    • 要求 讀端寫端同時(shí)在線，對(duì)端不在線，本端阻塞
  • 有緩沖
    • 讀端，不在線，寫端可以將數(shù)據(jù)直接寫入緩沖區(qū)(不阻塞) 直到緩沖區(qū)被寫滿，依然沒有讀端，寫端阻塞

go程間通信

• 多個(gè)go程間，如果有多個(gè)共享資源時(shí)，需要分別同步

同步通信，異步通信

• 同步通信：——無緩沖channel
  • 一個(gè)調(diào)用發(fā)出，如果沒有得到結(jié)果，那么該調(diào)用不返回 ——阻塞
• 異步通信：
  • 一個(gè)調(diào)用發(fā)出，不等待結(jié)果，直接返回——不阻塞

關(guān)閉channel

• 當(dāng)寫端，寫完數(shù)據(jù)后，使用close(ch)關(guān)閉channel

• 讀端，可以判斷channel是否可讀

• for{
    if num,ok:= <-ch;ok{
      fmt.Println("num=",num)//讀ch中的數(shù)據(jù)
    }else{
      break  //跳出數(shù)據(jù)
    }
  }
  // 讀channel的內(nèi)容，結(jié)束后自動(dòng)跳出
  // 是上面一種的簡(jiǎn)單寫法
  for num := range ch{
  }
  

• 關(guān)閉channel的特性：

  • 如果寫端沒有關(guān)閉，暫停寫入，讀端阻塞等待
  • 如果寫端已經(jīng)關(guān)閉，不能寫入，報(bào)錯(cuò)：==panic：send on closed channel==
  • 如果寫端已經(jīng)關(guān)閉，讀端依然能讀取，讀到的是數(shù)據(jù)類型的零值

單向channel

• 定義語法：
  • 雙向channel：
    • var ch chan 數(shù)據(jù)類型
  • 單向讀channel：
    • var chr <- chan int
    • chr = ch 雙向channel給單向讀channel賦值
    • 只能做讀操作不能做寫操作
  • 單向?qū)慶hannel:
    • var chw chan <- int
    • chw = ch 雙向channel給單向?qū)慶hannel賦值
    • 只能做寫操作不能做讀操作
• 單向channel==不能==給雙向channel賦值
• 單向channel的使用：
  • 主要應(yīng)用于函數(shù)傳參，單向channel可以在語法層面限定channel使用的方法
    • 單向讀：不能寫
    • 單向?qū)懀翰荒茏x

Select關(guān)鍵字

多個(gè)Channel的select

package main
import "time"
import "fmt"

func main() {
    //創(chuàng)建兩個(gè)channel - c1 c2
    c1 := make(chan string)
    c2 := make(chan string)

    //創(chuàng)建兩個(gè)goruntine來分別向這兩個(gè)channel發(fā)送數(shù)據(jù)
    go func() {
        time.Sleep(time.Second * 1)
        c1 <- "Hello"
    }()
    go func() {
        time.Sleep(time.Second * 1)
        c2 <- "World"
    }()

    //使用select來偵聽兩個(gè)channel
    for i := 0; i < 2; i++ {
        select {
        case msg1 := <-c1:
            fmt.Println("received", msg1)
        case msg2 := <-c2:
            fmt.Println("received", msg2)
        }
    }
}

select的使用

• 作用：用來監(jiān)聽channel上的數(shù)據(jù)流動(dòng)
• 特性：
  • 每一個(gè)case分支，都必須是IO操作
  • 通常將select置于for循環(huán)中
  • 一個(gè)case監(jiān)聽的channel不滿足監(jiān)聽條件，當(dāng)前case分支阻塞
  • 當(dāng)所有case分支都不滿足監(jiān)聽條件時(shí)，select如果有default分支時(shí)，走default，否則等待case滿足
  • 當(dāng)監(jiān)聽的多個(gè)case分支中，同時(shí)滿足多個(gè)case，隨機(jī)選擇任意一個(gè)執(zhí)行
  • 為防止忙輪詢出現(xiàn)，可以適當(dāng)選擇省略default
• break關(guān)鍵字不能應(yīng)用于結(jié)束整個(gè)select，只能跳出一個(gè)分支
• ==結(jié)論==：所有使用select的go程，與其他go程間，通信時(shí)，采用的是==異步通信==