golang学习笔记---channel&goroutine

什么是channel

从字面上看，channel的意思大概就是管道的意思。channel是一种go协程用以接收或发送消息的安全的消息队列，channel就像两个go协程之间的导管，来实现各种资源的同步。可以用下图示意：

channel的用法很简单：

func main() {
    ch := make(chan int, 1) // 创建一个类型为int，缓冲区大小为1的channel
    ch <- 2 // 将2发送到ch
    n, ok := <- ch // n接收从ch发出的值
    if ok {
        fmt.Println(n) // 2
    }
    close(ch) // 关闭channel
}

使用channel时有几个注意点：

向一个nil channel发送消息，会一直阻塞；
向一个已经关闭的channel发送消息，会引发运行时恐慌（panic）；
channel关闭后不可以继续向channel发送消息，但可以继续从channel接收消息；
当channel关闭并且缓冲区为空时，继续从从channel接收消息会得到一个对应类型的零值。

Unbuffered channels与Buffered channels

Unbuffered channels是指缓冲区大小为0的channel，这种channel的接收者会阻塞直至接收到消息，发送者会阻塞直至接收者接收到消息，这种机制可以用于两个goroutine进行状态同步；Buffered channels拥有缓冲区，发送者在将消息发送到缓冲区之前是阻塞的，当缓冲区已满时，发送者会阻塞；当缓冲区为空时，接收者会阻塞。

引用The Nature Of Channels In Go中的两张图来说明Unbuffered channels与Buffered channels，非常形象，读者可自行体会一下：

Unbuffered channels：

Unbuffered channels

Buffered channels：

Buffered channels

channel的遍历

for range

channel支持 for range 的方式进行遍历：

package main  

import "fmt"  

func main() {  
    ci := make(chan int, 5)  
    for i := 1; i <= 5; i++ {
        ci <- i
    }    
    close(ci)  

    for i := range ci {  
        fmt.Println(i)  
    }  
}

值得注意的是，在遍历时，如果channel 没有关闭，那么会一直等待下去，出现 deadlock 的错误；如果在遍历时channel已经关闭，那么在遍历完数据后自动退出遍历。也就是说，for range 的遍历方式时阻塞型的遍历方式。

for select

select可以处理非阻塞式消息发送、接收及多路选择。

package main  

import "fmt"  

func main() {  
    ci := make(chan int, 2)
    for i := 1; i <= 2; i++ {
        ci <- i
    }
    close(ci)

    cs := make(chan string, 2)
    cs <- "hi"
    cs <- "golang"
    close(cs)

    ciClosed, csClosed := false, false
    for {
        if ciClosed && csClosed {
            return
        }
        select {
        case i, ok := <-ci:
            if ok {
                fmt.Println(i)
            } else {
                ciClosed = true
                fmt.Println("ci closed")
            }
        case s, ok := <-cs:
            if ok {
                fmt.Println(s)
            } else {
                csClosed = true
                fmt.Println("cs closed")
            }
        default:
            fmt.Println("waiting...")
        }
    }
}

select中有case代码块，用于channel发送或接收消息，任意一个case代码块准备好时，执行其对应内容；多个case代码块准备好时，随机选择一个case代码块并执行；所有case代码块都没有准备好，则等待；还可以有一个default代码块，所有case代码块都没有准备好时执行default代码块。