Channel是CSP模式的具体实现,用于多个goroutine 通讯。其内部实现同步,确保并发安全。
Channel是先进先出,线程安全的,多个goroutine同时访问,不需要加锁。
chan阻塞
我们定义的管道intChan容量是5,开启 goroutine 写入10条数据,在写满5条数据时会阻塞,而read()每秒会从intChan中读取一条,然后write()再会写入一条数据。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func write(ch chan int) {
for i := 0; i < 10; i++ {
ch <- i
fmt.Println("write data:", i)
}
}
func read(ch chan int) {
for {
i := <-ch
fmt.Println("read data:", i)
time.Sleep(time.Second)
}
}
func main() {
intChan := make(chan int, 5)
go write(intChan)
go read(intChan)
time.Sleep(10 * time.Second)
}
同步模式
默认为同步模式,需要发送和接收配对。否则会被阻塞,直到另一方准备好后被唤醒。
package main
import "fmt"
func main() {
data := make(chan string) // 数据交换队列
exit := make(chan bool) // 退出通知
go func() {
for d := range data { // 从队列迭代接收数据,直到 close 。
fmt.Println(d)
}
fmt.Println("received over.")
exit <- true // 发出退出通知。
}()
data <- "oldboy" // 发送数据。
data <- "Linux"
data <- "Golang"
data <- "Python"
close(data) // 关闭队列。
fmt.Println("send over.")
<-exit // 等待退出通知。
}
异步模式
异步方式通过判断缓冲区来决定是否阻塞。如果缓冲区已满,发送被阻塞;缓冲区为空,接收被阻塞。
通常情况下,异步channel可减少排队阻塞,具备更高的效率。但应该考虑使用指针规避大对象拷贝,将多个元素打包,减小缓冲区大小。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
data := make(chan string, 3) // 缓冲区可以存储 3 个元素
exit := make(chan bool)
data <- "oldboy" // 在缓冲区未满前,不会阻塞。
data <- "Linux"
data <- "Golang"
go func() {
for d := range data { // 在缓冲区未空前,不会阻塞。
fmt.Println(d)
}
exit <- true
}()
data <- "Java" // 如果缓冲区已满,阻塞。
data <- "DBA"
close(data)
<-exit
}
chan选择
如果需要同时处理多个channel,可使用select语句。它随机选择一个可用channel做收发操作,或执行 default case。
用select实现超时控制:
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
exit := make(chan bool)
intChan := make(chan int, 2)
strChan := make(chan string, 2)
go func() {
select {
case vi := <-intChan:
fmt.Println(vi)
case vs := <-strChan:
fmt.Println(vs)
case <-time.After(time.Second * 3):
fmt.Println("timeout.")
}
exit <- true
}()
// intChan <- 100 // 注释掉,引发 timeout。
// strChan <- "oldboy"
<-exit
}
在循环中使用select default case需要小心,避免形成洪水。
简单工厂模式
用简单工厂模式打包并发任务和channel。
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func NewTest() chan int {
c := make(chan int)
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
go func() {
time.Sleep(time.Second)
c <- rand.Int()
}()
return c
}
func main() {
t := NewTest()
fmt.Println(<-t) // 等待 goroutine 结束返回。
}
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