channel 是 golang 里相當有趣的一個功能，在我使用 golang 編碼的經(jīng)驗里，大部分事件都會是在享受 channel 和 goroutine 配合的樂趣。所以本文主要介紹 channel 的一些有趣的用法。

這里有 Oling Cat 翻譯的Go編程語言規(guī)范里關于 channel（信道）的描述：

信道提供了一種機制，它在兩個并發(fā)執(zhí)行的函數(shù)之間進行同步，并通過傳遞（與該信道元素類型相符的）值來進行通信。

這個個描述又乏味、又枯燥。在我第一次閱讀的時候，完全不明白這到底是個什么玩意。事實上，可以認為 channel 是一個管道或者先進先出隊列，非常簡單且輕量。channel 并不是 Golang 首創(chuàng)的。它同樣作為內置功能出現(xiàn)在其他語言中。在大多數(shù)情況下，它是一個又大、又笨、又復雜的消息隊列系統(tǒng)的一個功能。

本文主要講實踐，原理部分會一筆帶過，關于 go 語言并發(fā)實現(xiàn)和內存模型后續(xù)會有文章。

channel 實現(xiàn)的源碼不復雜，推薦閱讀，https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/chan.go

channel 是干什么的

意義：channel 是用來通信的

實際上：（數(shù)據(jù)拷貝了一份，并通過 channel 傳遞，本質就是個隊列）

channel 應該用在什么地方

核心：需要通信的地方

例如以下場景：

• 通知廣播
• 交換數(shù)據(jù)
• 顯式同步
• 并發(fā)控制
• ...

記?。hannel 不是用來實現(xiàn)鎖機制的，雖然有些地方可以用它來實現(xiàn)類似讀寫鎖，保護臨界區(qū)的功能，但不要這么用！

channel 用例實現(xiàn)

超時控制

// 利用 time.After 實現(xiàn)
func main() {
  done := do()
  select {
  case <-done:
    // logic
  case <-time.After(3 * time.Second):
    // timeout
  }
}

func do() <-chan struct{} {
  done := make(chan struct{})
  go func() {
    // do something
    // ...
    done <- struct{}{}
  }()
  return done
}

取最快的結果

比較常見的一個場景是重試，第一個請求在指定超時時間內沒有返回結果，這時重試第二次，取兩次中最快返回的結果使用。
超時控制在上面有，下面代碼部分就簡單實現(xiàn)調用多次了。

func main() {
  ret := make(chan string, 3)
  for i := 0; i < cap(ret); i++ {
    go call(ret)
  }
    fmt.Println(<-ret)
}

func call(ret chan<- string) {
  // do something
  // ...
  ret <- "result"
}

限制最大并發(fā)數(shù)

// 最大并發(fā)數(shù)為 2
limits := make(chan struct{}, 2)
for i := 0; i < 10; i++ {
  go func() {
    // 緩沖區(qū)滿了就會阻塞在這
    limits <- struct{}{}
    do()
    <-limits
  }()
}

for...range 優(yōu)先

for ... range c { do } 這種寫法相當于 if _, ok := <-c; ok { do }

func main() {
  c := make(chan int, 20)
  go func() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
      c <- i
    }
    close(c)
  }()
  // 當 c 被關閉后，取完里面的元素就會跳出循環(huán)
  for x := range c {
    fmt.Println(x)
  }
}

多個 goroutine 同步響應

利用 close 廣播

func main() {
  c := make(chan struct{})
  for i := 0; i < 5; i++ {
    go do(c)
  }
  close(c)
}

func do(c <-chan struct{}) {
  // 會阻塞直到收到 close
  <-c
  fmt.Println("hello")
}

非阻塞的 select

select 本身是阻塞的，當所有分支都不滿足就會一直阻塞，如果想不阻塞，那么一個什么都不干的 default 分支是最好的選擇

select {
case <-done:
  return
default:  
}

for{select{}} 終止

盡量不要用 break label 形式，而是把終止循環(huán)的條件放到 for 條件里來實現(xiàn)

for ok {
  select {
  case ch <- 0:
  case <-done:
    ok = false
  }
}

channel 特性

基礎特性

happens-before 特性

1. 無緩沖時，接收 happens-before 發(fā)送
2. 任何情況下，發(fā)送 happens-before 接收
3. close happens-before 接收

參考

https://go101.org/article/channel.html
https://golang.org/doc/effective_go.html#channels

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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