goroutine
并行(parallel):指在同一時(shí)刻,有多條指令在多個(gè)處理器上同時(shí)執(zhí)行。
并發(fā)(concurrency):指在同一時(shí)刻只能有一條指令執(zhí)行,但多個(gè)進(jìn)程指令被快速的輪換執(zhí)行,使得在宏觀上具有多個(gè)進(jìn)程同時(shí)執(zhí)行的效果,但在微觀上并不是同時(shí)執(zhí)行的,只是把時(shí)間分成若干段,使多個(gè)進(jìn)程快速交替的執(zhí)行。
有人把Go比作21世紀(jì)的C語(yǔ)言,第一是因?yàn)镚o語(yǔ)言設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,第二,21世紀(jì)最重要的就是并行程序設(shè)計(jì),而Go從語(yǔ)言層面就支持了并行。同時(shí),并發(fā)程序的內(nèi)存管理有時(shí)候是非常復(fù)雜的,而Go語(yǔ)言提供了自動(dòng)垃圾回收機(jī)制。
Go語(yǔ)言為并發(fā)編程而內(nèi)置的上層API基于CSP(communicating sequential processes, 順序通信進(jìn)程)模型。這就意味著顯式鎖都是可以避免的,因?yàn)镚o語(yǔ)言通過(guò)相冊(cè)安全的通道發(fā)送和接受數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)同步,這大大地簡(jiǎn)化了并發(fā)程序的編寫(xiě)。
一般情況下,一個(gè)普通的桌面計(jì)算機(jī)跑十幾二十個(gè)線程就有點(diǎn)負(fù)載過(guò)大了,但是同樣這臺(tái)機(jī)器卻可以輕松地讓成百上千甚至過(guò)萬(wàn)個(gè)goroutine進(jìn)行資源競(jìng)爭(zhēng)。
goroutine是Go并行設(shè)計(jì)的核心。goroutine說(shuō)到底其實(shí)就是協(xié)程,但是它比線程更小,十幾個(gè)goroutine可能體現(xiàn)在底層就是五六個(gè)線程,Go語(yǔ)言?xún)?nèi)部幫你實(shí)現(xiàn)了這些goroutine之間的內(nèi)存共享。執(zhí)行g(shù)oroutine只需極少的棧內(nèi)存(大概是4~5KB),當(dāng)然會(huì)根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)伸縮。也正因?yàn)槿绱?,可同時(shí)運(yùn)行成千上萬(wàn)個(gè)并發(fā)任務(wù)。goroutine比thread更易用、更高效、更輕便。
只需在函數(shù)調(diào)?語(yǔ)句前添加 go 關(guān)鍵字,就可創(chuàng)建并發(fā)執(zhí)?單元。開(kāi)發(fā)?員無(wú)需了解任何執(zhí)?細(xì)節(jié),調(diào)度器會(huì)自動(dòng)將其安排到合適的系統(tǒng)線程上執(zhí)行。
在并發(fā)編程里,我們通常想講一個(gè)過(guò)程切分成幾塊,然后讓每個(gè)goroutine各自負(fù)責(zé)一塊工作。當(dāng)一個(gè)程序啟動(dòng)時(shí),其主函數(shù)即在一個(gè)單獨(dú)的goroutine中運(yùn)行,我們叫它main goroutine。新的goroutine會(huì)用go語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)建。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func newTask() {
for {
fmt.Println("this is newTask thread")
time.Sleep(time.Second)
}
}
func main() {
fmt.Println("并發(fā)編程演示案例")
// 1. 創(chuàng)建goroutine
go newTask()
for {
fmt.Println("this is main goroutine thread")
time.Sleep(time.Second)
}
}
主goroutine退出后,其它的工作goroutine也會(huì)自動(dòng)退出,因此可能會(huì)導(dǎo)致:主協(xié)程先退出導(dǎo)致子協(xié)程沒(méi)來(lái)得及調(diào)用
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func newTask() {
for {
fmt.Println("this is newTask thread")
time.Sleep(time.Second)
}
}
func main() {
fmt.Println("并發(fā)編程演示案例")
// 1. 主goroutine退出后,其它的工作goroutine也會(huì)自動(dòng)退出,因此可能會(huì)導(dǎo)致:主協(xié)程先退出導(dǎo)致子協(xié)程沒(méi)來(lái)得及調(diào)用
go newTask()
var i int = 0
for {
if i < 5 {
fmt.Println("this is main goroutine thread ", i)
time.Sleep(time.Second)
i++
} else {
break
}
}
}
控制臺(tái)輸出:
并發(fā)編程演示案例
this is main goroutine thread 0
this is newTask thread
this is main goroutine thread 1
this is newTask thread
this is main goroutine thread 2
this is newTask thread
this is newTask thread
this is main goroutine thread 3
this is newTask thread
this is main goroutine thread 4
runtime.Gosched() 用于讓出CPU時(shí)間片,讓出當(dāng)前goroutine的執(zhí)行權(quán)限,調(diào)度器安排其他等待的任務(wù)運(yùn)行,并在下次某個(gè)時(shí)候從該位置恢復(fù)執(zhí)行。
這就像跑接力賽,A跑了一會(huì)碰到代碼runtime.Gosched() 就把接力棒交給B了,A歇著了,B繼續(xù)跑。
package main
import (
"fmt"
"runtime"
)
func main() {
fmt.Println("runtime.Gosched的使用演示案例")
// 1. runtime.Gosched的使用
go func() {
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Println("this is newTask goroutine ", i)
}
}()
for i := 0; i < 2; i++ {
runtime.Gosched()
fmt.Println("this is main goroutine ", i)
}
// 輸出內(nèi)容:
// this is newTask goroutine 0
// this is newTask goroutine 1
// this is newTask goroutine 2
// this is newTask goroutine 3
// this is newTask goroutine 4
// this is main goroutine 0
// this is main goroutine 1
}
調(diào)用 runtime.Goexit() 將立即終止當(dāng)前 goroutine 執(zhí)?,調(diào)度器確保所有已注冊(cè) defer延遲調(diào)用被執(zhí)行。
package main
import (
"fmt"
"runtime"
)
func test() {
fmt.Println("dddddddddddd")
runtime.Goexit() // 終止所在協(xié)程
fmt.Println("eeeeeeeeeeee")
}
func main() {
fmt.Println("runtime.Gosched的使用演示案例")
// 1. runtime.Goexit的使用
//調(diào)用 runtime.Goexit() 將立即終止當(dāng)前 goroutine 執(zhí)?,調(diào)度器確保所有已注冊(cè) defer延遲調(diào)用被執(zhí)行。
go func() {
fmt.Println("aaaaaaaaaaaa")
test()
fmt.Println("bbbbbbbbbbbb")
}()
for { //死循環(huán),目的是不讓主協(xié)程結(jié)束
}
// 輸出內(nèi)容:
// aaaaaaaaaaaa
// dddddddddddd
}
調(diào)用 runtime.GOMAXPROCS() 用來(lái)設(shè)置可以并行計(jì)算的CPU核數(shù)的最大值,并返回之前的值。
package main
import (
"fmt"
"runtime"
)
func main() {
fmt.Println("untime.GOMAXPROCS的使用演示案例")
max := runtime.GOMAXPROCS(4) //調(diào)用 runtime.GOMAXPROCS() 用來(lái)設(shè)置可以并行計(jì)算的CPU核數(shù)的最大值,并返回之前的值。
fmt.Println("max: ", max) //max: 4
for {
go fmt.Print(1)
fmt.Print(0)
}
// 輸出內(nèi)容:如果gomaxprocs設(shè)置為1則,
// 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
// 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
// 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
// 0011111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 輸出內(nèi)容:如果gomaxprocs設(shè)置為4則,
// 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
// 0000000000000000000000000000000111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
// 1111111111111000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
// 0000000000000000000000000000000000000000111111111111111111111111111111111111111111111111
}
多任務(wù)資源競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題:打印機(jī)問(wèn)題
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func HpPrinter(str string) { // 惠普打印機(jī)
for _, c := range str {
time.Sleep(time.Second)
fmt.Printf("%c", c)
}
}
func main() {
go HpPrinter("hello") // 小明去打印hello
go HpPrinter("ABC") //小麗打印ABC
for {
}
// 輸出結(jié)果:并不是自己想要的結(jié)果
//AheBCllo
//hABelClo
}
為了解決這個(gè)問(wèn)題,就引出了channel
channel
goroutine運(yùn)行在相同的地址空間,因此訪問(wèn)共享內(nèi)存必須做好同步。goroutine 奉行通過(guò)通信來(lái)共享內(nèi)存,而不是共享內(nèi)存來(lái)通信。
引?類(lèi)型 channel 是 CSP 模式的具體實(shí)現(xiàn),用于多個(gè) goroutine 通訊。其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了同步,確保并發(fā)安全。
和map類(lèi)似,channel也一個(gè)對(duì)應(yīng)make創(chuàng)建的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的引用。
當(dāng)我們復(fù)制一個(gè)channel或用于函數(shù)參數(shù)傳遞時(shí),我們只是拷貝了一個(gè)channel引用,因此調(diào)用者何被調(diào)用者將引用同一個(gè)channel對(duì)象。和其它的引用類(lèi)型一樣,channel的零值也是nil。
定義一個(gè)channel時(shí),也需要定義發(fā)送到channel的值的類(lèi)型。channel可以使用內(nèi)置的make()函數(shù)來(lái)創(chuàng)建:
make(chan Type) //等價(jià)于make(chan Type, 0)
make(chan Type, capacity)
當(dāng) capacity= 0 時(shí),channel 是無(wú)緩沖阻塞讀寫(xiě)的,當(dāng)capacity> 0 時(shí),channel 有緩沖、是非阻塞的,直到寫(xiě)滿(mǎn) capacity個(gè)元素才阻塞寫(xiě)入。
channel通過(guò)操作符<-來(lái)接收和發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送和接收數(shù)據(jù)語(yǔ)法:
channel <- value //發(fā)送value到channel
<-channel //接收并將其丟棄
x := <-channel //從channel中接收數(shù)據(jù),并賦值給x
x, ok := <-channel //功能同上,同時(shí)檢查通道是否已關(guān)閉或者是否為空
默認(rèn)情況下,channel接收和發(fā)送數(shù)據(jù)都是阻塞的,除非另一端已經(jīng)準(zhǔn)備好,這樣就使得goroutine同步變的更加的簡(jiǎn)單,而不需要顯式的lock。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
ch := make(chan string)
defer fmt.Println("主線程調(diào)用結(jié)束")
go func() {
defer fmt.Println("子協(xié)程調(diào)用結(jié)束")
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Println("子協(xié)程調(diào)用中 ", i)
}
ch <- "success"
}()
data := <-ch //沒(méi)有數(shù)據(jù)前,阻塞
fmt.Println("主線程取得數(shù)據(jù):", data)
// 輸出結(jié)果:
// 子協(xié)程調(diào)用中 0
// 子協(xié)程調(diào)用中 1
// 子協(xié)程調(diào)用中 2
// 子協(xié)程調(diào)用中 3
// 子協(xié)程調(diào)用中 4
// 子協(xié)程調(diào)用結(jié)束
// 主線程取得數(shù)據(jù): success
// 主線程調(diào)用結(jié)束
}
無(wú)緩沖channel
無(wú)緩沖的通道(unbuffered channel)是指在接收前沒(méi)有能力保存任何值的通道。
這種類(lèi)型的通道要求發(fā)送 goroutine 和接收 goroutine 同時(shí)準(zhǔn)備好,才能完成發(fā)送和接收操作。如果兩個(gè)goroutine沒(méi)有同時(shí)準(zhǔn)備好,通道會(huì)導(dǎo)致先執(zhí)行發(fā)送或接收操作的 goroutine 阻塞等待。
這種對(duì)通道進(jìn)行發(fā)送和接收的交互行為本身就是同步的。其中任意一個(gè)操作都無(wú)法離開(kāi)另一個(gè)操作單獨(dú)存在。
下圖展示兩個(gè) goroutine 如何利用無(wú)緩沖的通道來(lái)共享一個(gè)值:

l 在第 1 步,兩個(gè) goroutine 都到達(dá)通道,但哪個(gè)都沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行發(fā)送或者接收。
l 在第 2 步,左側(cè)的 goroutine 將它的手伸進(jìn)了通道,這模擬了向通道發(fā)送數(shù)據(jù)的行為。這時(shí),這個(gè) goroutine 會(huì)在通道中被鎖住,直到交換完成。
l 在第 3 步,右側(cè)的 goroutine 將它的手放入通道,這模擬了從通道里接收數(shù)據(jù)。這個(gè) goroutine 一樣也會(huì)在通道中被鎖住,直到交換完成。
l 在第 4 步和第 5 步,進(jìn)行交換,并最終,在第 6 步,兩個(gè) goroutine 都將它們的手從通道里拿出來(lái),這模擬了被鎖住的 goroutine 得到釋放。兩個(gè) goroutine 現(xiàn)在都可以去做別的事情了。
無(wú)緩沖的channel創(chuàng)建格式:
make(chan Type) //等價(jià)于make(chan Type, 0)
如果沒(méi)有指定緩沖區(qū)容量,那么該通道就是同步的,因此會(huì)阻塞到發(fā)送者準(zhǔn)備好發(fā)送和接收者準(zhǔn)備好接收。
package main
import (
"fmt"
//"time"
)
func main() {
ch := make(chan int, 0) //創(chuàng)建一個(gè)無(wú)緩存的channel
//fmt.Printf("len(ch)=%d,cap(ch)=%d\n", len(ch), cap(ch)) //len(ch)=0,cap(ch)=0
go func() {
for i := 0; i < 3; i++ {
fmt.Println("子協(xié)程:i =", i)
data := <-ch //讀管道中的內(nèi)容,如果沒(méi)有前,阻塞
fmt.Println("子協(xié)程取得數(shù)據(jù):data =", data)
}
}()
//time.Sleep(2 * time.Second)
for i := 0; i < 3; i++ {
fmt.Println("main協(xié)程:i =", i)
// 往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
fmt.Println("main協(xié)程發(fā)送數(shù)據(jù):data =", i)
ch <- i
}
// 輸出結(jié)果:
// main協(xié)程:i = 0
// main協(xié)程發(fā)送數(shù)據(jù):data = 0
// 子協(xié)程:i = 0
// 子協(xié)程取得數(shù)據(jù):data = 0
// 子協(xié)程:i = 1
// main協(xié)程:i = 1
// main協(xié)程發(fā)送數(shù)據(jù):data = 1
// main協(xié)程:i = 2
// main協(xié)程發(fā)送數(shù)據(jù):data = 2
// 子協(xié)程取得數(shù)據(jù):data = 1
// 子協(xié)程:i = 2
// 子協(xié)程取得數(shù)據(jù):data = 2
}
有緩沖channel
有緩沖的通道(buffered channel)是一種在被接收前能存儲(chǔ)一個(gè)或者多個(gè)值的通道。
這種類(lèi)型的通道并不強(qiáng)制要求 goroutine 之間必須同時(shí)完成發(fā)送和接收。通道會(huì)阻塞發(fā)送和接收動(dòng)作的條件也會(huì)不同。只有在通道中沒(méi)有要接收的值時(shí),接收動(dòng)作才會(huì)阻塞。只有在通道沒(méi)有可用緩沖區(qū)容納被發(fā)送的值時(shí),發(fā)送動(dòng)作才會(huì)阻塞。
這導(dǎo)致有緩沖的通道和無(wú)緩沖的通道之間的一個(gè)很大的不同:無(wú)緩沖的通道保證進(jìn)行發(fā)送和接收的 goroutine 會(huì)在同一時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;有緩沖的通道沒(méi)有這種保證。
示例圖如下:

l 在第 1 步,右側(cè)的 goroutine 正在從通道接收一個(gè)值。
l 在第 2 步,右側(cè)的這個(gè) goroutine獨(dú)立完成了接收值的動(dòng)作,而左側(cè)的 goroutine 正在發(fā)送一個(gè)新值到通道里。
l 在第 3 步,左側(cè)的goroutine 還在向通道發(fā)送新值,而右側(cè)的 goroutine 正在從通道接收另外一個(gè)值。這個(gè)步驟里的兩個(gè)操作既不是同步的,也不會(huì)互相阻塞。
l 最后,在第 4 步,所有的發(fā)送和接收都完成,而通道里還有幾個(gè)值,也有一些空間可以存更多的值。
有緩沖的channel創(chuàng)建格式:
make(chan Type, capacity)
如果給定了一個(gè)緩沖區(qū)容量,通道就是異步的。只要緩沖區(qū)有未使用空間用于發(fā)送數(shù)據(jù),或還包含可以接收的數(shù)據(jù),那么其通信就會(huì)無(wú)阻塞地進(jìn)行。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
ch := make(chan int, 3) //創(chuàng)建一個(gè)有緩存的channel
fmt.Printf("len(ch)=%d,cap(ch)=%d\n", len(ch), cap(ch)) //len(ch)=0,cap(ch)=3
go func() {
for i := 0; i < 10; i++ {
ch <- i
fmt.Printf("子協(xié)程[%d],len(ch)=%d,cap(ch)=%d\n", i, len(ch), cap(ch))
}
}()
time.Sleep(2 * time.Second)
for i := 0; i < 10; i++ {
num := <-ch
fmt.Println("num = ", num)
}
// 輸出結(jié)果:
// 子協(xié)程[0],len(ch)=1,cap(ch)=3
// 子協(xié)程[1],len(ch)=2,cap(ch)=3
// 子協(xié)程[2],len(ch)=3,cap(ch)=3
// num = 0
// num = 1
// num = 2
// num = 3
// 子協(xié)程[3],len(ch)=3,cap(ch)=3
// 子協(xié)程[4],len(ch)=0,cap(ch)=3
// 子協(xié)程[5],len(ch)=1,cap(ch)=3
// 子協(xié)程[6],len(ch)=2,cap(ch)=3
// 子協(xié)程[7],len(ch)=3,cap(ch)=3
// num = 4
// num = 5
// num = 6
// num = 7
// num = 8
// 子協(xié)程[8],len(ch)=3,cap(ch)=3
// 子協(xié)程[9],len(ch)=0,cap(ch)=3
// num = 9
}
關(guān)閉channel:
如果發(fā)送者知道,沒(méi)有更多的值需要發(fā)送到channel的話,那么讓接收者也能及時(shí)知道沒(méi)有多余的值可接收將是有用的,因?yàn)榻邮照呖梢酝V共槐匾慕邮盏却?。這可以通過(guò)內(nèi)置的close函數(shù)來(lái)關(guān)閉channel實(shí)現(xiàn)。
注意點(diǎn):
l channel不像文件一樣需要經(jīng)常去關(guān)閉,只有當(dāng)你確實(shí)沒(méi)有任何發(fā)送數(shù)據(jù)了,或者你想顯式的結(jié)束range循環(huán)之類(lèi)的,才去關(guān)閉channel;
l 關(guān)閉channel后,無(wú)法向channel 再發(fā)送數(shù)據(jù)(引發(fā) panic 錯(cuò)誤后導(dǎo)致接收立即返回零值);
l 關(guān)閉channel后,可以繼續(xù)向channel接收數(shù)據(jù);
l 對(duì)于nil channel,無(wú)論收發(fā)都會(huì)被阻塞。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
ch := make(chan int)
go func() {
for i := 0; i < 10; i++ {
ch <- i //往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
if i == 5 {
close(ch)
//ch <- 10,err 關(guān)閉通道就不能寫(xiě)入東西了
break
}
}
}()
for {
if num, ok := <-ch; ok == true {
fmt.Println("num = ", num)
} else {
fmt.Println("通道被關(guān)閉了,程序結(jié)束")
break
}
}
// 輸出結(jié)果:
// num = 0
// num = 1
// num = 2
// num = 3
// num = 4
// num = 5
// 通道被關(guān)閉了,程序結(jié)束
}
通過(guò)range遍歷channel內(nèi)容
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
ch := make(chan int)
go func() {
for i := 0; i < 10; i++ {
fmt.Println("往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)")
ch <- i //往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
if i == 5 {
close(ch)
//ch <- 10,err 關(guān)閉通道就不能寫(xiě)入東西了
break
}
time.Sleep(time.Second)
}
}()
for num := range ch {
fmt.Println("遍歷channel:", num)
}
// 輸出結(jié)果:
// 往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
// 遍歷channel: 0
// 往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
// 遍歷channel: 1
// 往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
// 遍歷channel: 2
// 往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
// 遍歷channel: 3
// 往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
// 遍歷channel: 4
// 往chan里面寫(xiě)數(shù)據(jù)
// 遍歷channel: 5
}
單向channel特點(diǎn)
默認(rèn)情況下,通道是雙向的,也就是,既可以往里面發(fā)送數(shù)據(jù)也可以同里面接收數(shù)據(jù)。
但是,我們經(jīng)常見(jiàn)一個(gè)通道作為參數(shù)進(jìn)行傳遞而值希望對(duì)方是單向使用的,要么只讓它發(fā)送數(shù)據(jù),要么只讓它接收數(shù)據(jù),這時(shí)候我們可以指定通道的方向。
單向channel變量的聲明非常簡(jiǎn)單,如下:
var ch1 chan int // ch1是一個(gè)正常的channel,不是單向的
var ch2 chan<- float64 // ch2是單向channel,只用于寫(xiě)float64數(shù)據(jù)
var ch3 <-chan int // ch3是單向channel,只用于讀取int數(shù)據(jù)
l chan<- 表示數(shù)據(jù)進(jìn)入管道,要把數(shù)據(jù)寫(xiě)進(jìn)管道,對(duì)于調(diào)用者就是輸出。
l <-chan 表示數(shù)據(jù)從管道出來(lái),對(duì)于調(diào)用者就是得到管道的數(shù)據(jù),當(dāng)然就是輸入。
可以將 channel 隱式轉(zhuǎn)換為單向隊(duì)列,只收或只發(fā),不能將單向 channel 轉(zhuǎn)換為普通 channel:
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
ch := make(chan int) //定義一個(gè)channel,默認(rèn)是雙向的
var writeCh chan<- int = ch // 只能寫(xiě),不能讀
var readCh <-chan int = ch //只能讀,不能寫(xiě)
writeCh <- 666 //ok
//n := <-writeCh //err, invalid operation: <-writeCh (receive from send-only type chan<- int)
num := <-readCh
// readCh <- 777 //err,invalid operation: readCh <- 777 (send to receive-only type <-chan int)
fmt.Println(num)
}
單向channel的應(yīng)用:
package main
import (
"fmt"
"time"
)
// 生產(chǎn)者,寫(xiě)能寫(xiě)不能讀
func producer(out chan<- int) {
for i := 0; i < 5; i++ {
fmt.Println("生產(chǎn)者producer:", (i * i))
out <- i * i
time.Sleep(time.Second)
}
close(out)
}
// 消費(fèi)者,寫(xiě)能讀不能寫(xiě)
func consumer(in <-chan int) {
for num := range in {
fmt.Println("消費(fèi)者consumer:", num)
}
}
func main() {
ch := make(chan int) //定義一個(gè)channel,默認(rèn)是雙向的
go producer(ch)
consumer(ch)
fmt.Println("程序結(jié)束")
// 輸出結(jié)果:
// 生產(chǎn)者producer: 0
// 消費(fèi)者consumer: 0
// 生產(chǎn)者producer: 1
// 消費(fèi)者consumer: 1
// 生產(chǎn)者producer: 4
// 消費(fèi)者consumer: 4
// 生產(chǎn)者producer: 9
// 消費(fèi)者consumer: 9
// 生產(chǎn)者producer: 16
// 消費(fèi)者consumer: 16
// 程序結(jié)束
}
Timer
Timer是一個(gè)定時(shí)器,代表未來(lái)的一個(gè)單一事件,你可以告訴timer你要等待多長(zhǎng)時(shí)間,它提供一個(gè)channel,在將來(lái)的那個(gè)時(shí)間那個(gè)channel提供了一個(gè)時(shí)間值。
Timer實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能、定時(shí)器停止、定時(shí)器重置
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
// 1. Timer的使用
fmt.Println("------Timer的使用---------")
fmt.Println("Timer的使用演示案例")
t1 := time.NewTimer(2 * time.Second)
fmt.Println("當(dāng)前時(shí)間:", time.Now()) // 2019-03-20 14:00:41.9098831 +0800 CST m=+0.001982001
t2 := <-t1.C
fmt.Println("t2:", t2) //2019-03-20 14:00:43.9099262 +0800 CST m=+2.002025101
fmt.Println("------Timer實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能---------")
// 2. Timer實(shí)現(xiàn)延時(shí)功能
// 定時(shí)5秒
t3 := time.NewTimer(5 * time.Second)
fmt.Println("5s倒計(jì)時(shí)開(kāi)始")
<-t3.C
fmt.Println("5s時(shí)間到")
// 3. 定時(shí)器停止
fmt.Println("------定時(shí)器停止---------")
t4 := time.NewTimer(3 * time.Second)
fmt.Println("3s后執(zhí)行子協(xié)程")
go func() {
<-t4.C
fmt.Println("時(shí)間到,子協(xié)程打印")
}()
t4.Stop() // 如果加了這句話,則子協(xié)程的任務(wù)就會(huì)取消,也就是不會(huì)打印
// 4. 定時(shí)器重置
fmt.Println("------定時(shí)器重置---------")
fmt.Println("定時(shí)器重置5s->1s")
t5 := time.NewTimer(5 * time.Second)
t5.Reset(1 * time.Second) //重新設(shè)置為1s
<-t5.C
fmt.Println("定時(shí)器重置success")
for {
}
}
Ticker
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
// 1. Ticker的使用
fmt.Println("Ticker的使用演示案例")
t1 := time.NewTicker(1 * time.Second)
i := 0
for {
<-t1.C
fmt.Println("ticker:", i)
if i > 10 {
break
} else {
i++
}
}
// 輸出結(jié)果:
// Ticker的使用演示案例
// ticker: 0
// ticker: 1
// ticker: 2
// ticker: 3
// ticker: 4
// ticker: 5
// ticker: 6
// ticker: 7
// ticker: 8
// ticker: 9
// ticker: 10
// ticker: 11
}
Select
Go里面提供了一個(gè)關(guān)鍵字select,通過(guò)select可以監(jiān)聽(tīng)channel上的數(shù)據(jù)流動(dòng)。
select的用法與switch語(yǔ)言非常類(lèi)似,由select開(kāi)始一個(gè)新的選擇塊,每個(gè)選擇條件由case語(yǔ)句來(lái)描述。
與switch語(yǔ)句可以選擇任何可使用相等比較的條件相比, select有比較多的限制,其中最大的一條限制就是每個(gè)case語(yǔ)句里必須是一個(gè)IO操作,大致的結(jié)構(gòu)如下:
select {
case <-chan1:
// 如果chan1成功讀到數(shù)據(jù),則進(jìn)行該case處理語(yǔ)句
case chan2 <- 1:
// 如果成功向chan2寫(xiě)入數(shù)據(jù),則進(jìn)行該case處理語(yǔ)句
default:
// 如果上面都沒(méi)有成功,則進(jìn)入default處理流程
}
在一個(gè)select語(yǔ)句中,Go語(yǔ)言會(huì)按順序從頭至尾評(píng)估每一個(gè)發(fā)送和接收的語(yǔ)句。
如果其中的任意一語(yǔ)句可以繼續(xù)執(zhí)行(即沒(méi)有被阻塞),那么就從那些可以執(zhí)行的語(yǔ)句中任意選擇一條來(lái)使用。
如果沒(méi)有任意一條語(yǔ)句可以執(zhí)行(即所有的通道都被阻塞),那么有兩種可能的情況:
l 如果給出了default語(yǔ)句,那么就會(huì)執(zhí)行default語(yǔ)句,同時(shí)程序的執(zhí)行會(huì)從select語(yǔ)句后的語(yǔ)句中恢復(fù)。
l 如果沒(méi)有default語(yǔ)句,那么select語(yǔ)句將被阻塞,直到至少有一個(gè)通信可以進(jìn)行下去。
通過(guò)select實(shí)現(xiàn)斐波那契數(shù)列
package main
import (
"fmt"
)
func fibonacci(ch chan<- int, quit <-chan bool) {
x, y := 1, 1
for {
select {
case ch <- x:
x, y = y, x+y
case flag := <-quit:
fmt.Println("quit:", flag)
return
}
}
}
func main() {
// 1.通過(guò)select實(shí)現(xiàn)斐波那契數(shù)列 1、1、2、3、5、8、13、21、34、……
fmt.Println("select的使用演示案例")
ch := make(chan int)
quit := make(chan bool)
go func() {
for i := 0; i < 8; i++ {
num := <-ch
fmt.Println("num = ", num)
}
quit <- true
}()
fibonacci(ch, quit)
// 輸出結(jié)果:
// select的使用演示案例
// num = 1
// num = 1
// num = 2
// num = 3
// num = 5
// num = 8
// num = 13
// num = 21
// quit: true
}
select實(shí)現(xiàn)的超時(shí)機(jī)制
有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)goroutine阻塞的情況,那么我們?nèi)绾伪苊庹麄€(gè)程序進(jìn)入阻塞的情況呢?我們可以利用select來(lái)設(shè)置超時(shí),通過(guò)如下的方式實(shí)現(xiàn):
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
// 1. select實(shí)現(xiàn)的超時(shí)機(jī)制
fmt.Println("select實(shí)現(xiàn)的超時(shí)機(jī)制演示案例")
ch := make(chan int)
quit := make(chan bool)
go func() {
for {
select {
case num := <-ch:
fmt.Println("程序執(zhí)行中", num)
case <-time.After(3 * time.Second):
fmt.Println("程序超時(shí)")
quit <- true
}
}
}()
for i := 0; i < 10; i++ {
ch <- i
time.Sleep(time.Second)
}
<-quit
fmt.Println("程序結(jié)束")
// 輸出結(jié)果:
// select實(shí)現(xiàn)的超時(shí)機(jī)制演示案例
// 程序執(zhí)行中 0
// 程序執(zhí)行中 1
// 程序執(zhí)行中 2
// 程序執(zhí)行中 3
// 程序執(zhí)行中 4
// 程序執(zhí)行中 5
// 程序執(zhí)行中 6
// 程序執(zhí)行中 7
// 程序執(zhí)行中 8
// 程序執(zhí)行中 9
// 程序超時(shí)
// 程序結(jié)束
}
END