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Go 语言极速入门9 - Channel

Go 语言极速入门9 - Channel

作者: 原水寒 | 来源:发表于2018-11-11 15:41 被阅读206次

    当一个资源需要在 goroutine 之间共享时,通道在 goroutine 之间架起了一个管道,并提供了确保同步交换数据的机制。(这是除了 atomic 和 mutex 之外的第三种处理竞态资源的方式)

    Channel分为两种:

    • 无缓冲的 Channel:无缓冲的通道(unbuffered channel)是指在接收前没有能力保存任何值的通道。这种类型的通道要求发送 goroutine 和接收 goroutine 同时准备好,才能完成发送和接收操作。如果两个 goroutine 没有同时准备好,通道会导致先执行发送或接收操作的 goroutine 阻塞等待。这种对通道进行发送和接收的交互行为本身就是同步的。
    • 有缓冲的 Channel:有缓冲的通道(buffered channel)是一种在被接收前能存储一个或者多个值的通道。这种类型的通道并不强制要求 goroutine 之间必须同时完成发送和接收。只有在通道中没有要接收的值时,接收动作才会阻塞只有在通道没有可用缓冲区容纳被发送的值时,发送动作才会阻塞

    一、无缓冲的 Channel 使用示例

    import (
        "sync"
        "fmt"
        "math/rand"
    )
    
    var wg sync.WaitGroup
    
    // Channel 完整的类型是 "chan 数据类型"
    func player(name string, court chan int) {
        defer wg.Done()
    
        for {
            // 1. 阻塞等待接球,如果通道关闭,ok返回false
            ball, ok := <-court
            if !ok {
                fmt.Printf("channel already closed! Player %s won\n", name)
                return
            }
    
            random := rand.Intn(100)
            if random%13 == 0 {
                fmt.Printf("Player %s Lose\n", name)
                // 关闭通道
                close(court)
                return
            }
    
            fmt.Printf("Player %s Hit %d\n", name, ball)
            ball ++
            // 2. 发球,阻塞等待对方接球
            court <- ball
        }
    }
    
    // 两个 player 打网球,即生产者和消费者模式(互为生产者和消费者)
    func main() {
        wg.Add(2)
    
        // 1. 创建一个无缓冲的通道
        // Channel 完整的类型是 "chan 数据类型"
        court := make(chan int)
    
        // 2. 创建两个 goroutine
        go player("zhangsan", court)
        go player("lisi", court)
    
        // 3. 发球:向通道发送数据,阻塞等待通道对端接收
        court <- 1
    
        // 4. 等待输家出现
        wg.Wait()
    }
    

    二、有缓冲的 Channel 使用示例

    import (
        "sync"
        "fmt"
        "time"
    )
    
    // 使用4个goroutine来完成10个任务
    const (
        taskNum      = 10
        goroutineNum = 4
    )
    
    var countDownLatch sync.WaitGroup
    
    func worker(name string, taskChannel chan string) {
        defer countDownLatch.Done()
        for {
            // 1. 不断的阻塞等待分配工作
            task, ok := <-taskChannel
            if !ok {
                fmt.Printf("channel closed and channel is empty\n")
                return
            }
    
            //fmt.Printf("worker %s start %s\n", name, task)
            time.Sleep(100 * time.Millisecond)
            fmt.Printf("worker %s complete %s\n", name, task)
        }
    }
    
    func main() {
        countDownLatch.Add(goroutineNum)
        // 1. 创建有缓冲区的string channel
        taskChannel := make(chan string, taskNum)
    
        // 2. 创建 4 个goroutine去干活
        for i := 0; i < goroutineNum; i++ {
            go worker(fmt.Sprintf("worker %d", i), taskChannel)
        }
    
        // 3. 向通道加入task
        for i := 0; i < taskNum; i++ {
            taskChannel <- fmt.Sprintf("task %d", i)
        }
    
        // 4. 关闭通道:
        // 当通道关闭后,goroutine 依旧可以从通道接收数据,但是不能再向通道里发送数据。
        // 能够从已经关闭的通道接收数据这一点非常重要,因为这允许通道关闭后依旧能取出其中缓冲的全部值,而不会有数据丢失。
        // 从一个已经关闭且没有数据的通道里获取数据,总会立刻返回,并返回一个通道类型的零值
        close(taskChannel)
    
        // 5. 等待
        countDownLatch.Wait()
    }
    
    • 当通道关闭后,goroutine 依旧可以从通道接收数据,但是不能再向通道里发送数据。能够从已经关闭的通道接收数据这一点非常重要,因为这允许通道关闭后依旧能取出其中缓冲的全部值,而不会有数据丢失。
    • 从一个已经关闭且没有数据的通道里获取数据,总会立刻返回,并返回一个通道类型的零值

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