Go并发(三):channel

作者: 灰常出色 | 来源:发表于2019-09-14 17:44 被阅读0次

转自公众号：灰子学技术
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学习channel的时候，笔者问了自己几个问题，个人觉得弄明白了这些问题，至少应该会使用channel了。本文也会从这些问题着手，来讲解channel。

问题1: 什么是channel?是用来做什么的？

1.channel是Go里面的一种类型，它是Go语言为goroutine提供的一种通讯机制，不同的goroutine需要通过channel来相互通讯。

2.channel是有类型的，并且还有方向，可以是单向的，也可以是双向的，类似与unix中的pipe(管道)。

3.channel是通过<-和->来完成读写操作的，channel<-value（表示往channel写数据），<-channel表示从channel读数据。

例子：

channel分为两类，一类是没有缓存的，一类是有缓存的，它们的使用还是有区别的，下面我们分别来介绍。

问题2: 没有缓存的channel有什么特点，又是怎么使用的呢？

执行读操作 value := <-ch 会一直阻塞直到有数据可接收，执行写操作 ch <- value 也会一直阻塞直到有 goroutine 对 channel 开始执行接收。同一个gouroutine不能同时支持读写channel也是这个原因导致的。

交互图：

图片来自：https://sanyuesha.com/2017/08/03/go-channel/

从图中我们可以看出，一旦goroutine将数据写入channel中，在数据没被取走的时候，便会被阻塞住，直到数据被取走，才可以释放出来做别的事情。

同样，一个goroutine开始读数据之后，如果channel里没有数据供goroutine拿走，也会阻塞在哪里，直到有数据可以被取走为止。

例子1: 同一个goroutine里面不能同时对channel既是读数据，又是写数据，因为channel是需要goroutine之间交互用的。

编译错误：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!goroutine 1 [chan send]:main.main() /tmp/sandbox571395591/prog.go:9 +0x60

例子2: channel的正常使用

Output:

例子3: 写数据的阻塞过程演示

Output:

从输出可以看出，goroutine1在写0，1，2的时候，是间隔2秒的，这说明channel在上一次数据没有被读出之前是被阻塞的。（备注：输出里面有一点比较奇怪，先打印写，再打印读，这个是因为打印并不保证同一时间不同goroutine的log顺序。）

补充问题1: 研究到这里，笔者有些奇怪，一旦写数据的goroutine或者读数据的goroutine一直被阻塞到这里，怎么办？有没有超时处理的办法，来解决呢？

goroutinue在被阻塞之后会进入waiting状态，等待被唤醒，但是要是一直没有人唤醒它，就会一直卡死在哪里。

当前的golang并没有提供这种超时处理机制，不过不要担心，我们可以采用select来处理来解决这种超时的问题。（备注：详细方法会在后续select章节给出讲解。）

问题3: 有缓存的channel有什么特点，又是怎么使用的呢？

缓冲channel，有一个队列，写操作只是往队列里面写数据，等到写满数据的时候，如果协程还有数据要写就会阻塞住；读数据的时候，也是从队列里面读取数据，等到队列为空的时候，协程再去读数据的时候，就会被阻塞。（备注：这里的队列是按照时间顺序，先进先出的。）

交互图：

图片来自：https://sanyuesha.com/2017/08/03/go-channel/

从交互图可以看出，两个协程在交互数据的时候，都是通过channel来完成，只要channel没有被填满或者为空，两个协程就可以不停的往里面读写数据，不会发生阻塞。

一旦负责写数据的协程，写数据写的太快，或者负责读数据的协程，读数据读的太慢，channel就会被填满，此时负责写数据的协程就会被阻塞住。

反之，读数据的协程处理很快，写数据的协程写数据很慢，那么channel很快便会被取空，一旦channel变成空的之后，读数据的协程便会被阻塞掉。

例子1:有缓存channel的不阻塞的例子。