channel 是 golang 里相當有趣的一個功能，在我使用 golang 編碼的經驗里，大部分事件都會是在享受 channel 和 goroutine 配合的樂趣。所以本文主要介紹 channel 的一些有趣的用法。
這里有 Oling Cat 翻譯的Go編程語言規范里關于 channel（信道）的描述：
信道提供了一種機制，它在兩個并發執行的函數之間進行同步，并通過傳遞（與該信道元素類型相符的）值來進行通信。
這個個描述又乏味、又枯燥。在我第一次閱讀的時候，完全不明白這到底是個什么玩意。事實上，可以認為 channel 是一個管道或者先進先出隊列，非常簡單且輕量。channel 并不是 Golang 首創的。它同樣作為內置功能出現在其他語言中。在大多數情況下，它是一個又大、又笨、又復雜的消息隊列系統的一個功能。
本文主要講實踐，原理部分會一筆帶過，關于 go 語言并發實現和內存模型后續會有文章。
channel 實現的源碼不復雜，推薦閱讀，https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/chan.go
channel 是干什么的
意義：channel 是用來通信的
實際上：（數據拷貝了一份，并通過 channel 傳遞，本質就是個隊列）
channel 應該用在什么地方
核心：需要通信的地方
例如以下場景：
記住！channel 不是用來實現鎖機制的，雖然有些地方可以用它來實現類似讀寫鎖，保護臨界區的功能，但不要這么用！
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{})
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多次了。
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"
}
限制最大并發數
// 最大并發數為 2
limits := make(chan struct{}, 2)
for i := 0; i 10; i++ {
go func() {
// 緩沖區滿了就會阻塞在這
limits - struct{}{}
do()
-limits
}()
}
for...range 優先
for ... range c { do } 這種寫法相當于 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 被關閉后，取完里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 本身是阻塞的，當所有分支都不滿足就會一直阻塞，如果想不阻塞，那么一個什么都不干的 default 分支是最好的選擇
select {
case -done:
return
default:
}
for{select{}} 終止
盡量不要用 break label 形式，而是把終止循環的條件放到 for 條件里來實現
for ok {
select {
case ch - 0:
case -done:
ok = false
}
}
channel 特性
基礎特性
| 操作 |
值為 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
- 無緩沖時，接收 happens-before 發送
- 任何情況下，發送 happens-before 接收
- close happens-before 接收
參考
https://go101.org/article/channel.html
https://golang.org/doc/effective_go.html#channels
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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