以常规方式编写并发程序，需要对共享变量作正确的访问控制，处理起来很困难。而golang提出一种不同的方式，即共享变量通过channel传递，共享变量从不被各个独立运行的线程(goroutine)同时享有，在任一时刻，共享变量仅可被一个goroutine访问。所以，不会产生数据竞争。并发编程，golang鼓励以此种方式进行思考，精简为一句口号——“勿通过共享内存来进行通信，而应通过通信来进行内存共享”。
1 Unbuffered channels与Buffered channels
Unbuffered channels的接收者阻塞直至收到消息，发送者阻塞直至接收者接收到消息，该机制可用于两个goroutine的状态同步。Buffered channels在缓冲区未满时，发送者仅在值拷贝到缓冲区之前是阻塞的，而在缓冲区已满时，发送者会阻塞，直至接收者取走了消息，缓冲区有了空余。
1.1 Unbuffered channels
如下代码使用Unbuffered channel作同步控制。给定一个整型数组，在主routine启动另一个goroutine将该数组排序，当其完成时，给done channel发送完成消息，主routine会一直等待直至 排序 完成，打印结果。
- package main
- import (
- "fmt"
- "sort"
- "time"
- )
- func main() {
- done := make(chan bool)
- nums := []int{2, 1, 3, 5, 4}
- go func() {
- time.Sleep(time.Second)
- sort.Ints(nums)
- done <- true
- }()
- <-done
- fmt.Println(nums)
- }
1.2 Buffered channels
如下代码中，messages chan的缓冲区大小为2，因其为Buffered channel，所以消息发送与接收无须分开到两个并发的goroutine中。
- package main
- import (
- "fmt"
- )
- func main() {
- messages := make(chan string, 2)
- messages <- "hello"
- messages <- "world"
- fmt.Println(<-messages, <-messages)
- }
2 配套使用
2.1 指明channel direction
函数封装时，对仅作消息接收或仅作消息发送的chan标识direction可以借用编译器检查增强类型使用安全。如下代码中，ping函数中pings chan仅用来接收消息，所以参数列表中将其标识为接收者。pong函数中，pings chan仅用来发送消息，pongs chan仅用来接收消息，所以参数列表中二者分别标识为发送者与接收者。
- package main
- import "fmt"
- func ping(pings chan<- string, msg string) {
- pings <- msg
- }
- func pong(pings <-chan string, pongs chan<- string) {
- pongs <- <-pings
- }
- func main() {
- pings, pongs := make(chan string, 1), make(chan string, 1)
- ping(pings, "ping")
- pong(pings, pongs)
- fmt.Println(<-pongs)
- }
2.2 select
使用select可以用来等待多个channel的消息，如下代码，创建两个chan，启动两个goroutine耗费不等时间计算结果，主routine监听消息，使用两次select，第一次接收到了ch2的消息，第二次接收到了ch1的消息，用时2.000521146s。
- package main
- import (
- "fmt"
- "time"
- )
- func main() {
- c1, c2 := make(chan int, 1), make(chan int, 1)
- go func() {
- time.Sleep(2 * time.Second)
- c1 <- 1
- }()
- go func() {
- time.Sleep(time.Second)
- c2 <- 2
- }()
- for i := 0; i < 2; i++ {
- select {
- case msg1 := <-c1:
- fmt.Println("received msg from c1", msg1)
- case msg2 := <-c2:
- fmt.Println("received msg from c2", msg2)
- }
- }
- }
2.3 select with default
select with default可以用来处理非阻塞式消息发送、接收及多路选择。如下代码中，第一个select为非阻塞式消息接收，若收到消息，则落入<-messages case，否则落入default。第二个select为非阻塞式消息发送，与非阻塞式消息接收类似，因messages chan为Unbuffered channel且无异步消息接收者，因此落入default case。第三个select为多路非阻塞式消息接收。
- package main
- import "fmt"
- func main() {
- messages := make(chan string)
- signal := make(chan bool)
- // receive with default
- select {
- case <-messages:
- fmt.Println("message received")
- default:
- fmt.Println("no message received")
- }
- // send with default
- select {
- case messages <- "message":
- fmt.Println("message sent successfully")
- default:
- fmt.Println("message sent failed")
- }
- // muti-way select
- select {
- case <-messages:
- fmt.Println("message received")
- case <-signal:
- fmt.Println("signal received")
- default:
- fmt.Println("no message or signal received")
- }
- }
2.4 close
当无需再给channel发送消息时，可将其close。如下代码中，创建一个Buffered channel，首先启动一个异步goroutine循环消费消息，然后主routine完成消息发送后关闭chan，消费goroutine检测到chan关闭后，退出循环。
- package main
- import "fmt"
- func main() {
- messages := make(chan int, 10)
- done := make(chan bool)
- // consumer
- go func() {
- for {
- msg, more := <-messages
- if !more {
- fmt.Println("no more message")
- done <- true
- break
- }
- fmt.Println("message received", msg)
- }
- }()
- // producer
- for i := 0; i < 5; i++ {
- messages <- i
- }
- close(messages)
- <-done
- }
2.5 for range
for range语法不仅可对基础数据结构（slice、map等）作迭代，还可对channel作消息接收迭代。如下代码中，给messages chan发送两条消息后将其关闭，然后迭代messages chan打印消息。
- package main
- import "fmt"
- func main() {
- messages := make(chan string, 2)
- messages <- "hello"
- messages <- "world"
- close(messages)
- for msg := range messages {
- fmt.Println(msg)
- }
- }
3 应用场景
3.1 超时控制
资源访问、网络请求等场景作超时控制是非常必要的，可以使用channel结合select来实现。如下代码，对常规sum函数增加超时限制，sumWithTimeout函数中，select的v := <-rlt在等待计算结果，若在时限范围内计算完成，则正常返回计算结果，若超过时限则落入<-time.After(timeout) case，抛出timeout error。
- package main
- import (
- "errors"
- "fmt"
- "time"
- )
- func sum(nums []int) int {
- rlt := 0
- for _, num := range nums {
- rlt += num
- }
- return rlt
- }
- func sumWithTimeout(nums []int, timeout time.Duration) (int, error) {
- rlt := make(chan int)
- go func() {
- time.Sleep(2 * time.Second)
- rlt <- sum(nums)
- }()
- select {
- case v := <-rlt:
- return v, nil
- case <-time.After(timeout):
- return 0, errors.New("timeout")
- }
- }
- func main() {
- nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}
- timeout := 3 * time.Second // time.Second
- rlt, err := sumWithTimeout(nums, timeout)
- if nil != err {
- fmt.Println("error", err)
- return
- }
- fmt.Println(rlt)
- }
本文代码托管地址：https://github.com/olzhy/go-excercises/tree/master/channels 原文地址：https://leileiluoluo.com/posts/golang-channels.html
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以上所述就是小编给大家介绍的《Golang channel 使用总结》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！
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