zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Golang学习笔记:channel

    channel

    channel是goroutine之间的通信机制,它可以让一个goroutine通过它给另一个goroutine发送数据,每个channel在创建的时候必须指定一个类型,指定的类型是任意的。
    使用内置的make函数,可以创建一个channel类型:

    ch := make(chan int)
    

    发送和接受

    channel主要的操作有发送和接受:

    // 发送数据到channel
    ch <- 1
    // 从channel接受数据
    x := <- ch
    

    如向channel发送数据的时候,该goroutine会一直阻塞直到另一个goroutine接受该channel的数据,反之亦然,goroutine接受channel的数据的时候也会一直阻塞直到另一个goroutine向该channel发送数据,如下面操作:

    func main() {
        ch := make(chan string)
        // 在此处阻塞,然后程序会弹出死锁的报错
        c <- "hello"
        fmt.Println("channel has send data")
    }
    

    正确的操作:

    func main() {
        ch := make(chan string)
        go func(){
            // 在执行到这一步的时候main goroutine才会停止阻塞
            str := <- ch
            fmt.Println("receive data:" + str)
        }()
        ch <- "hello"
        fmt.Println("channel has send data")
    }
    

    说到channel的阻塞,就不得不说到有缓冲的channel。

    带缓冲的channel

    带缓冲的channel的创建和不带缓冲的channel(也就是上面用的channel)的创建差不多,只是在make函数的第二个参数指定缓冲的大小。

    // 创建一个容量为10的channel
    ch := make(chan int, 10)
    

    带缓冲的channel就像一个队列,遵从先进先从的原则,发送数据向队列尾部添加数据,从头部接受数据。
    image

    goroutine向channel发送数据的时候如果缓冲还没满,那么该goroutine就不会阻塞。

    ch := make(chan int, 2)
    // 前面两次发送数据不会阻塞,因为缓冲还没满
    ch <- 1
    ch <- 2
    // goroutine会在这里阻塞
    ch <- 3
    

    反之如果接受该channel数据的时候,如果缓冲有数据,那么该goroutine就不会阻塞。

    channel与goroutine之间的应用可以想象成某个工厂的流水线工作,流水线上面有打磨,上色两个步骤(两个goroutine),负责打磨的工人生产完成后会传给负责上色的工人,上色的生产依赖于打磨,两个步骤之间的可能存在存放槽(channel),如果存放槽存满了,打磨工人就不能继续向存放槽当中存放产品,直到上色工人拿走产品,反之上色工人如果把存放槽中的产品都上色完毕,那么他就只能等待新的产品投放到存放槽中。

    备注

    其实在实际应用中,带缓冲的channel用的并不多,继续拿刚才的流水线来做案例,如果打磨工人生产速度比上色工人工作速度要快,那么即便再多容量的channel,也会迟早被填满然后打磨工人会被阻塞,反之如果上色工人生产速度大于打磨工人速度,那么有缓冲的channel也是一直处于没有数据,上色工人很容易长时间处于阻塞的状态。

    因此比较好的解决方法还是针对生产速度较慢的一方多加人手,也就是多开几个goroutine来进行处理,有缓冲的channel最好用处只是拿来防止goroutine的完成时间有一定的波动,需要把结果缓冲起来,以平衡整体channel通信。

    单方向的channel

    使用channel来使不同的goroutine去进行通信,很多时候都和消费者生产者模式很相似,一个goroutine生产的结果都用channel传送给另一个goroutine,一个goroutine的执行依赖与另一个goroutine的结果。
    因此很多情况下,channel都是单方向的,在go里面可以把一个无方向的channel转换为只接受或者只发送的channel,但是却不能反过来把接受或发送的channel转换为无方向的channel,适当地把channel改成单方向,可以达到程序强约束的做法,类似于下面例子:

    fuc main(){
        ch := make(ch chan string)
        
        go func(out chan<- string){
            out <- "hello"
        }(ch)
        
        go func(in <-chan string){
            fmt.Println(in)
        }(ch)
        
        time.Sleep(2 * time.Second)
    }
    

    select多路复用

    在一个goroutine里面,对channel的操作很可能导致我们当前的goroutine阻塞,而我们之后的操作都进行不了。而如果我们又需要在当前channel阻塞进行其他操作,如操作其他channel或直接跳过阻塞,可以通过select来达到多个channel(可同时接受和发送)复用。如下面我们的程序需要同时监听多个频道的信息:

    broadcaster1 := make(chan string) // 频道1
    broadcaster2 := make(chan string) // 频道2
    select {
        case mess1 := <-broadcaster1:
            fmt.Println("来自频道1的消息:" + mess1)
        case mess2 := <-broadcaster2:
            fmt.Println("来自频道2的消息:" + mess2)
        default:
            fmt.Println("暂时没有任何频道的消息,请稍后再来~")
            time.Sleep(2 * time.Second)
    }
    

    select和switch语句有点相似,找到匹配的case执行对应的语句块,但是如果有两个或以上匹配的case语句,那么则会随机选择一个执行,如果都不匹配就会执行default语句块(如果含有default的部分的话)。
    值得注意的是,select一般配合for循环来达到不断轮询管道的效果,可能很多小伙伴想着写个在某个case里用break来跳出for循环,这是不行的,因为break只会退出当前case,需要使用return来跳出函数或者弄个标志位标记退出

    var flag = 0
    for {
    	if flag == 1 {break}
    	select {
    		case message := <- user.RecMess :
    			event := gjson.Get(string(message), "event").String()
    			if event == "login" {
    				Login(message, user)
    			}
    			break
    		case <- user.End :
    			flag = 1
    			break
    	}
    }
    	    
    

    关闭

    channel可以接受和发送数据,也可以被关闭。

    close(ch)
    

    关闭channel后,所有向channel发送数据的操作都会引起panic,而被close之后的channel仍然可以接受之前已经发送成功的channel数据,如果数据全部接受完毕,那么再从channel里面接受数据只会接收到零值得数据。

    channel的关闭可以用来操作其他goroutine退出,在运行机制方面,goroutine只有在自身所在函数运行完毕,或者主函数运行完毕才会打断,所以我们可以利用channel的关闭作为程序运行入口的一个标志位,如果channel关闭则停止运行。

    无法直接让一个goroutine直接停止另一个goroutine,但可以使用通信的方法让一个goroutine停止另一个goroutine,如下例子就是程序一边运行,一边监听用户的输入,如果用户回车,则退出程序。

    func main() {
        shutdown := make(chan struct{})
        var n sync.WaitGroup
        n.Add(1)
        go Running(shutdown, &n) 
        n.Add(1)
        go ListenStop(shutdown, &n) 
        n.Wait()
    }
    
    func Running(shutdown <-chan struct{}, n *sync.WaitGroup) {
        defer n.Done()
        for {
            select {
            case <-shutdown:
                // 一旦关闭channel,则可以接收到nil。
                fmt.Println("shutdown goroutine")
                return
            default:
                fmt.Println("I am running")
                time.Sleep(1 * time.Second)
            }   
        }   
    }
    
    func ListenStop(shutdown chan<- struct{}, n *sync.WaitGroup) {
        defer n.Done()
        os.Stdin.Read(make([]byte, 1)) 
        // 如果用户输入了回车则退出关闭channel
        close(shutdown)
    }
    

    利用channel关闭时候的传送的零值信号可以有效地退出其他goroutine,特别是关闭多个goroutine的时候,就不需要向channel传输多个信息了。

  • 相关阅读:
    SpringBoot前端模板
    Http协议与TCP协议简单理解
    Kafka简介、基本原理、执行流程与使用场景
    初学Kafka工作原理流程介绍
    Redis数据持久化、数据备份、数据的故障恢复
    zookeeper的分布式锁
    eclipse下将maven项目打包为jar(1.不带第三方jar,2.带第三方jar)
    Redis入门篇(安装与启动)
    java操作Redis缓存设置过期时间
    java单例模式实现
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/s-b-b/p/8952032.html
Copyright © 2011-2022 走看看