17.Golang channel的基本定义及使用

news2024/11/16 3:50:51

概述

此篇文章介绍 channel 的用法

无缓冲 channel
缓冲 channel
channel的关闭特点
range channel
select channel

每一种，配上完整的代码及相应的测试结果，对关键的部分，配置上图及对应说明。

实践

无缓冲 channel

未分配空间的 channel 具有阻塞的功能。交互的 goroutine 两都都会阻塞的效果。

无缓充的 channel
在这里插入图片描述
总结如下：

第1步，两个 goroutine 都到达通道，但都没有开始执行发送或接收
第2步，左侧的 goroutine 将手伸进了通道，模拟了向通道发送数据的行为。此时，这个 goroutine 会在通道中被锁住，直道交换完成。
第3步，右侧 goroutine 将手放入通道，模拟了从通道里接收数据。这个 goroutine 一样也会在通道中被锁住，直到交换完成
第4步与第5步，进行交换。并最终，在第6步，两个 goroutine 都将手从通道里拿出来，模拟了被锁住的 goroutine 得到释放。

代码

package main

import "fmt"

func main() {
	// 定义一个 channel,并没有分配空间
	c := make(chan int)

	// 匿名函数
	go func() {
		defer fmt.Println("goroutine调用结束...")
		fmt.Println("goroutine 正在运行...")
		c <- 666
	}()

	num := <-c
	fmt.Println("num:=", num)
	fmt.Println("main goroutine 结束。。。")

}

结果

执行结果如下：
在这里插入图片描述

缓冲 channel

在这里插入图片描述

第1步，右侧的 goroutine 正在从通道接收一个值
第2步，右侧的这个 goroutine 独立 完成了 接收值 的动作，而左侧的 goroutine 正在发送一个新值至通道里
第3步，左侧的 goroutine 还在向通道发送新值，而右侧的 goroutine 正在从通道接收另外一个值。这两个步骤里的操作既不是同步的，也不会相互阻塞。
第4步，所有的发送和接收都完成，而通道里还有几个值，也有一些空间可以存更多的值。

特点：当 channel 已经满，再向里面写数据，就会阻塞，当 channel 为空时，从里面取数据也会阻塞。

代码

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {

	// 带有缓冲的 channel
	c := make(chan int, 3)
	fmt.Println("len(c)= ", len(c), " ,cap(c)=", cap(c))

	go func() {
		defer fmt.Println("子goroutine执行结束...")

		for i := 0; i < 4; i++ {
			c <- i
			fmt.Println("子goroutine正在运行，发送的元素=", i, "len(c)= ", len(c), " ,cap(c)=", cap(c))
		}
	}()

	time.Sleep(2 * time.Second)

	for i := 0; i < 4; i++ {
		num := <-c
		fmt.Println("num=", num)
	}

	fmt.Println("main 结束...")
}

结果

执行结果如下：
在这里插入图片描述

channel的关闭特点

channel 不像文件一样需要经常关闭，只有确实没有任何发送数据了，或者想显式的结束 range 循环之类的，才去关闭 channel
关闭 channel 后，无法向 channel 再发送数据(引发 panic 错误后导致接收立即返回零值)
关闭 channel 后，可以继续从 channel 接收数据
对于 nil channel ，无论收发都会被阻塞

代码

package main

import "fmt"

func main() {
	c := make(chan int)
	go func() {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- i
		}
		// close可以关闭一个 channel
		close(c)
	}()

	for {
		// ok 如果为true表示channel没有关闭，如果为false表示channel已经关闭
		if data, ok := <-c; ok {
			fmt.Println(data)
		} else {
			break
		}
	}

	fmt.Println("main finished...")
}

结果

执行结果如下：
在这里插入图片描述

range代码

range 写法，完整代码如下

package main

import "fmt"

func main() {
	c := make(chan int)
	go func() {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- i
		}
		// close可以关闭一个 channel
		close(c)
	}()

	// 可以使用 range 来迭代不断操作 channel
	for data := range c {
		fmt.Println(data)
	}
}

结果

range-channel 测试结果如下

select channel

代码

package main

import "fmt"

func main() {
	c := make(chan int)
	quit := make(chan int)
	go func() {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			fmt.Println(<-c)
		}
		// close可以关闭一个 channel
		quit <- 0
	}()

	x, y := 1, 1
	for {
		select {
		case c <- x:
			// 如果 c 可写，则该 case 会进来
			x = y
			y = x + y
		case <-quit:
			fmt.Println("quit")
			return
		}
	}

}