Go Channel 高級實踐

1. 本文主要講實踐，原理部分會一筆帶過，關於 go 語言併發實現和內存模型後續會有文章。
2. channel 實現的源碼不復雜，推薦閱讀，https://github.com/golang/go/...

channel 是幹什麼的

意義：channel 是用來通訊的

實際上：（數據拷貝了一份，並經過 channel 傳遞，本質就是個隊列）

channel 應該用在什麼地方

核心：須要通訊的地方

例如如下場景：

• 通知廣播
• 交換數據
• 顯式同步
• 併發控制
• ...

記住！channel 不是用來實現鎖機制的，雖然有些地方能夠用它來實現相似讀寫鎖，保護臨界區的功能，但不要這麼用！

channel 用例實現

超時控制

// 利用 time.After 實現
func main() {
    done := do()
    select {
    case <-done:
        // logic
    case <-time.After(3 * time.Second):
        // timeout
    }
}

func do() <-chan struct{} {
    done := make(chan struct{}, 1)
    go func() {
        // do something
        // ...
        done <- struct{}{}
    }()
    return done
}

取最快的結果

比較常見的一個場景是重試，第一個請求在指定超時時間內沒有返回結果，這時重試第二次，取兩次中最快返回的結果使用。
超時控制在上面有，下面代碼部分就簡單實現調用屢次了。

func main() {
    ret := make(chan string, 3)
    for i := 0; i < cap(ret); i++ {
        go call(ret)
    }
        fmt.Println(<-ret)
}

func call(ret chan<- string) {
    // do something
    // ...
    ret <- "result"
}

限制最大併發數

// 最大併發數爲 2
limits := make(chan struct{}, 2)
for i := 0; i < 10; i++ {
    go func() {
        // 緩衝區滿了就會阻塞在這
        limits <- struct{}{}
        do()
        <-limits
    }()
}

for...range 優先

for ... range c { do } 這種寫法至關於 if _, ok := <-c; ok { do }

func main() {
    c := make(chan int, 20)
    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            c <- i
        }
        close(c)
    }()
    // 當 c 被關閉後，取完裏面的元素就會跳出循環
    for x := range c {
        fmt.Println(x)
    }
}

多個 goroutine 同步響應

利用 close 廣播

func main() {
    c := make(chan struct{})
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go do(c)
    }
    close(c)
}

func do(c <-chan struct{}) {
    // 會阻塞直到收到 close
    <-c
    fmt.Println("hello")
}

非阻塞的 select

select 自己是阻塞的，當全部分支都不知足就會一直阻塞，若是想不阻塞，那麼一個什麼都不幹的 default 分支是最好的選擇

select {
case <-done:
    return
default:   
}

for{select{}} 終止

儘可能不要用 break label 形式，而是把終止循環的條件放到 for 條件裏來實現

for ok {
    select {
    case ch <- 0:
    case <-done:
        ok = false
    }
}

未完待續

...

channel 特性

基礎特性

操做	值爲 nil 的 channel	被關閉的 channel	正常的 channel
close	panic	panic	成功關閉
c<-	永遠阻塞	panic	阻塞或成功發送
<-c	永遠阻塞	永遠不阻塞	阻塞或成功接收

happens-before 特性

1. 無緩衝時，接收 happens-before 發送
2. 任何狀況下，發送 happens-before 接收
3. close happens-before 接收

參考

• https://go101.org/article/channel.html
• https://golang.org/doc/effective_go.html#channels