Channel

Channel作為Go的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和Goroutine之間的通信方式，Channel是Go高并發(fā)變編程模型的重要組成部分。通常chan關(guān)鍵字會(huì)與range或者select組合使用。

設(shè)計(jì)原理：

在java或者其它的一些語(yǔ)言中，在編寫(xiě)多線程的代碼時(shí)，最被人詬病的寫(xiě)法就是:通過(guò)共享內(nèi)存的方式進(jìn)行通信。通常對(duì)于這一類的代碼，我們建議通過(guò)通信的方式共享內(nèi)存，例如java中我們可以讓線程阻塞來(lái)獲取互斥鎖。但是在Go的語(yǔ)言設(shè)計(jì)時(shí)，就與上訴的模型有所偏差。

Goroutine 和 Channel 分別對(duì)應(yīng) CSP 中的實(shí)體和傳遞信息的媒介，Goroutine 之間會(huì)通過(guò) Channel 傳遞數(shù)據(jù)

在Go中，雖然也和java或者其他語(yǔ)言一樣使用互斥鎖來(lái)進(jìn)行通信，但是Go提供了另外一種并發(fā)模型，通信順序進(jìn)程（Communicating sequential processes，CSP）?？梢宰孏oroutine之間使用Channel傳遞數(shù)據(jù)。

特點(diǎn):

• 多個(gè)chan之間獨(dú)立運(yùn)行，互不關(guān)聯(lián)
• 先進(jìn)先出。先從 Channel 讀取數(shù)據(jù)的 Goroutine 會(huì)先接收到數(shù)據(jù)；先向 Channel 發(fā)送數(shù)據(jù)的 Goroutine 會(huì)得到先發(fā)送數(shù)據(jù)的權(quán)利；從某些意義上來(lái)說(shuō)，chan實(shí)際上是一個(gè)用于同步和通信的有鎖隊(duì)列。

這是chan的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

type hchan struct {
	qcount   uint           // total data in the queue
	dataqsiz uint           // size of the circular queue
	buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements
	elemsize uint16
	closed   uint32
	elemtype *_type // element type
	sendx    uint   // send index
	recvx    uint   // receive index
	recvq    waitq  // list of recv waiters
	sendq    waitq  // list of send waiters

	// lock protects all fields in hchan, as well as several
	// fields in sudogs blocked on this channel.
	//
	// Do not change another G's status while holding this lock
	// (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
	// with stack shrinking.
	lock mutex
}

• qcount — Channel 中的元素個(gè)數(shù)；
• dataqsiz — Channel 中的循環(huán)隊(duì)列的長(zhǎng)度；
• buf — Channel 的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)指針；
• sendx — Channel 的發(fā)送操作處理到的位置；
• recvx — Channel 的接收操作處理到的位置；

chan的基本操作

新建chan

 //無(wú)緩沖管道
c1 := make(chan int)
//緩沖管道
c2 := make(chan int, 10)   

緩沖管道

• 無(wú)緩沖管道:會(huì)阻塞
• 緩沖管道:不會(huì)阻塞，直到管道達(dá)到緩沖大小

發(fā)送數(shù)據(jù)

c := make(chan int, 10)
c <- 1
 

接收數(shù)據(jù)

c := make(chan int, 10)
c <- 1

for v := range c {
   fmt.Println(v)
}
// or
for {
       select {
       case <-c:
               fmt.Println("done")
               return
       default:
		fmt.Println("c waiting")
       }
} 

關(guān)閉通道

c := make(chan int, 10)
close(c)

注意事項(xiàng):

• 往一個(gè)已經(jīng)被close的channel中繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致run-time panic

• 往nil channel中發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)一致被阻塞著

• 從一個(gè)nil channel中接收數(shù)據(jù)會(huì)一直被block

• 從一個(gè)被close的channel中接收數(shù)據(jù)不會(huì)被阻塞，而是立即返回，接收完已發(fā)送的數(shù)據(jù)后會(huì)返回元素類型的零值(0)

• 當(dāng)使用select的時(shí)候，如果同時(shí)有多個(gè)協(xié)程同時(shí)返回，那么這時(shí)候會(huì)隨機(jī)取一個(gè)協(xié)程觸發(fā)case里的邏輯