go 學習筆記---chan

時間 2019-11-13

標籤學習筆記 chan 简体版

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若是說 goroutine 是 Go語言程序的併發體的話，那麼 channels 就是它們之間的通訊機制。一個 channels 是一個通訊機制，它可讓一個 goroutine 經過它給另外一個 goroutine 發送值信息。每一個 channel 都有一個特殊的類型，也就是 channels 可發送數據的類型。一個能夠發送 int 類型數據的 channel 通常寫爲 chan int。golang

Go語言提倡使用通訊的方法代替共享內存，當一個資源須要在 goroutine 之間共享時，通道在 goroutine 之間架起了一個管道，並提供了確保同步交換數據的機制。聲明通道時，須要指定將要被共享的數據的類型。能夠經過通道共享內置類型、命名類型、結構類型和引用類型的值或者指針。

這裏通訊的方法就是使用通道（channel），以下圖所示。併發

通道的特性

Go語言中的通道（channel）是一種特殊的類型。在任什麼時候候，同時只能有一個 goroutine 訪問通道進行發送和獲取數據。goroutine 間經過通道就能夠通訊。

通道像一個傳送帶或者隊列，老是遵循先入先出（First In First Out）的規則，保證收發數據的順序。函數

聲明通道類型

通道自己須要一個類型進行修飾，就像切片類型須要標識元素類型。通道的元素類型就是在其內部傳輸的數據類型，聲明以下：ui

var 通道變量 chan 通道類型.net

通道類型：通道內的數據類型。
通道變量：保存通道的變量。

chan 類型的空值是 nil，聲明後須要配合 make 後才能使用。指針

建立通道

通道是引用類型，須要使用 make 進行建立，格式以下：code

通道實例 := make(chan 數據類型)blog

數據類型：通道內傳輸的元素類型。
通道實例：經過make建立的通道句柄。

請看下面的例子：接口

ch1 := make(chan int) // 建立一個整型類型的通道
ch2 := make(chan interface{}) // 建立一個空接口類型的通道, 能夠存聽任意格式
type Equip struct{ /* 一些字段 */ }
ch2 := make(chan *Equip) // 建立Equip指針類型的通道, 能夠存放*Equip

使用通道發送數據

通道建立後，就可使用通道進行發送和接收操做。隊列

1) 通道發送數據的格式

通道的發送使用特殊的操做符<-，將數據經過通道發送的格式爲：

通道變量 <- 值

通道變量：經過make建立好的通道實例。
值：能夠是變量、常量、表達式或者函數返回值等。值的類型必須與ch通道的元素類型一致。

2) 經過通道發送數據的例子

使用 make 建立一個通道後，就可使用<-向通道發送數據，代碼以下：

package main
func main() {
    // 建立一個整型通道
    ch := make(chan int)
    // 嘗試將0經過通道發送
    ch <- 0
}

　　運行結果：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

goroutine 1 [chan send]:
main.main()
	D:/example.v2/src/study/main.go:7 +0x57
Error: process exited with code 2.

　報錯的意思是：運行時發現全部的 goroutine（包括main）都處於等待 goroutine。也就是說全部 goroutine 中的 channel 並無造成發送和接收對應的代碼。

使用通道接收數據

通道接收一樣使用<-操做符，通道接收有以下特性：
① 通道的收發操做在不一樣的兩個 goroutine 間進行。

因爲通道的數據在沒有接收方處理時，數據發送方會持續阻塞，所以通道的接收一定在另一個 goroutine 中進行。

② 接收將持續阻塞直到發送方發送數據。

若是接收方接收時，通道中沒有發送方發送數據，接收方也會發生阻塞，直到發送方發送數據爲止。

③ 每次接收一個元素。
通道一次只能接收一個數據元素。

通道的數據接收一共有如下 4 種寫法。

1) 阻塞接收數據

阻塞模式接收數據時，將接收變量做爲<-操做符的左值，格式以下：

data := <-ch

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// 構建一個通道
	ch := make(chan int)
	// 開啓一個併發匿名函數
	go func() {
		fmt.Println("start goroutine")
		// 經過通道通知main的goroutine
		ch <- 0
		fmt.Println("exit goroutine")
	}()
	fmt.Println("wait goroutine")
	// 等待匿名goroutine

	data := <-ch
	//<-ch
	fmt.Println(data)
}

執行該語句時將會阻塞，直到接收到數據並賦值給 data 變量。

2) 非阻塞接收數據

使用非阻塞方式從通道接收數據時，語句不會發生阻塞，格式以下：

data, ok := <-ch

data：表示接收到的數據。未接收到數據時，data 爲通道類型的零值。
ok：表示是否接收到數據。

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// 構建一個通道
	ch := make(chan int)
	// 開啓一個併發匿名函數
	go func() {
		fmt.Println("start goroutine")
		// 經過通道通知main的goroutine
		ch <- 0
		fmt.Println("exit goroutine")
	}()
	fmt.Println("wait goroutine")
	// 等待匿名goroutine
	data, ok := <-ch
	if !ok {
		fmt.Println("no data")
	} else {
		fmt.Println(data)
	}
	//data := <-ch
	//<-ch

}

非阻塞的通道接收方法可能形成高的 CPU 佔用，所以使用很是少。若是須要實現接收超時檢測，能夠配合 select 和計時器 channel 進行，能夠參見後面的內容。

3) 接收任意數據，忽略接收的數據

阻塞接收數據後，忽略從通道返回的數據，格式以下：

<-ch

執行該語句時將會發生阻塞，直到接收到數據，但接收到的數據會被忽略。這個方式實際上只是經過通道在 goroutine 間阻塞收發實現併發同步。

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	// 構建一個通道
	ch := make(chan int)
	// 開啓一個併發匿名函數
	go func() {
		fmt.Println("start goroutine")
		// 經過通道通知main的goroutine
		ch <- 0
		fmt.Println("exit goroutine")
	}()
	fmt.Println("wait goroutine")
	// 等待匿名goroutine
	<-ch
	fmt.Println("all done")
}

4) 循環接收

通道的數據接收能夠借用 for range 語句進行多個元素的接收操做，格式以下：

for data := range ch {
}

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	// 構建一個通道
	ch := make(chan int)
	// 開啓一個併發匿名函數
	go func() {
		// 從3循環到0
		for i := 3; i >= 0; i-- {
			// 發送3到0之間的數值
			ch <- i
			// 每次發送完時等待
			time.Sleep(time.Second)
		}
	}()
	// 遍歷接收通道數據
	for data := range ch {
		// 打印通道數據
		fmt.Println(data)
		// 當遇到數據0時, 退出接收循環
		if data == 0 {
			break
		}
	}
}

　　代碼說明以下：

經過 make 生成一個整型元素的通道。

將匿名函數併發執行。

用循環生成 3 到 0 之間的數值。

將 3 到 0 之間的數值依次發送到通道 ch 中。

每次發送後暫停 1 秒。

使用 for 從通道中接收數據。

將接收到的數據打印出來。

當接收到數值 0 時，中止接收。若是繼續發送，因爲接收 goroutine 已經退出，沒有 goroutine 發送到通道，所以運行時將會觸發宕機報錯。