併發技術3:管道通訊
#channel 介紹
channel 提供了一種通訊機制,通過它,一個 goroutine 可以想另一 goroutine 傳送訊息。channel 本身還需關聯了一個型別,也就是 channel 可以傳送資料的型別。例如: 傳送 int 型別訊息的 channel 寫作 chan int 。
#channel 建立
channel 使用內建的 make 函式建立,下面聲明瞭一個 chan int 型別的 channel:
ch := make(chan int)
c和 map 類似,make 建立了一個底層資料結構的引用,當賦值或引數傳遞時,只是拷貝了一個 channel 引用,指向相同的 channel 物件。和其他引用型別一樣,channel 的空值為 nil 。使用 == 可以對型別相同的 channel 進行比較,只有指向相同物件或同為 nil 時,才返回 true
#channel 的讀寫操作
ch := make(chan int)
// write to channel
ch <- 123
// read from channel
x := <- ch
// another way to read
x = <- chnnel 一定要初始化後才能進行讀寫操作,否則會永久阻塞。
channel 一定要初始化後才能進行讀寫操作,否則會永久阻塞。
#關閉 channel
golang 提供了內建的 close 函式對 channel 進行關閉操作。
ch := make(chan int)
close(ch)
有關 channel 的關閉,你需要注意以下事項:
- 關閉一個未初始化(nil) 的 channel 會產生 panic
- 重複關閉同一個 channel 會產生 panic
- 向一個已關閉的 channel 中傳送訊息會產生 panic
- 從已關閉的 channel 讀取訊息不會產生 panic,且能讀出 channel中還未被讀取的訊息,若訊息均已讀出,則會讀到型別的零值。從一個已關閉的 channel 中讀取訊息永遠不會阻塞,並且會返回一個為
- false 的 ok-idiom,可以用它來判斷 channel 是否關閉
- 關閉 channel 會產生一個廣播機制,所有向 channel 讀取訊息的 goroutine 都會收到訊息
ch := make(chan int, 10) ch <- 11 ch <- 12 close(ch) for x := range ch { fmt.Println(x) } x, ok := <- ch fmt.Println(x, ok) ----- output: 11 12 0 false
#channel 的型別
channel 分為不帶快取的 channel 和帶快取的 channel。
#無快取的 channel
從無快取的 channel 中讀取訊息會阻塞,直到有 goroutine 向該 channel 中傳送訊息;同理,向無快取的 channel 中傳送訊息也會阻塞,直到有 goroutine 從 channel 中讀取訊息。
通過無快取的 channel 進行通訊時,接收者收到資料 happens before 傳送者 goroutine 喚醒
#有快取的 channel
有快取的 channel 的宣告方式為指定 make 函式的第二個引數,該引數為 channel 快取的容量
ch := make(chan int, 10)
有快取的 channel 類似一個阻塞佇列(採用環形陣列實現)。當快取未滿時,向 channel 中傳送訊息時不會阻塞,當快取滿時,傳送操作將被阻塞,直到有其他 goroutine 從中讀取訊息;相應的,當 channel 中訊息不為空時,讀取訊息不會出現阻塞,當 channel 為空時,讀取操作會造成阻塞,直到有 goroutine 向 channel 中寫入訊息。
ch := make(chan int, 3)
// blocked, read from empty buffered channel
<- ch
上面的例子,沒人寫,讀取一直被阻塞
ch := make(chan int, 3)
ch <- 1
ch <- 2
ch <- 3
// blocked, send to full buffered channel
ch <- 4
上面的例子,寫入3個數據,耗盡快取能力,再寫就阻塞了
通過 len 函式可以獲得 chan 中的元素個數,通過 cap 函式可以得到 channel 的快取長度。
#例項
###通過channel實現同步
####匯入依賴
import (
"fmt"
"time"
)
//語法點①:建立int型別的無快取管道
//var ch = make(chan int)
var ch = make(chan int,0)
func Printer(str string) {
for _, data := range str {
fmt.Printf("%c", data)
time.Sleep(time.Second)
}
fmt.Printf("\n")
}
func person1() {
//列印完需要7秒鐘
//勞資不列印完是不會往管道中塞資料的,阻塞不死你丫的
Printer("今生註定我愛你")
//箭頭指向管道內部,寫資料
//在打完今生註定我愛你(耗時7秒鐘)後,才寫入資料
//語法點②:向管道里寫資料,無論讀寫,箭頭只能朝左
//語法點⑤:如果管道快取已滿,則阻塞等待至有人取出資料騰出空間,再寫入
ch <- 666
}
func person2() {
//箭頭指向管道外面,代表從管道中拿出資料,讀資料
//語法點③:從管理取出資料,但不不接收
//語法點⑥:管道里沒資料時,阻塞死等
<-ch
//語法點④:從管理取出資料,且使用data變數接收
//data:=<-ch
//fmt.Println("讀出資料:",data)
//終於媽的可以列印了
Printer("FUCKOFF")
}
func main() {
go person1()
go person2()
//主協程賴著不死
for {
time.Sleep(time.Second)
}
}
###通過channel實現同步和資料互動
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
//建立無快取管道
ch := make(chan string)
//5、主協程結束
defer fmt.Println("主協程也結束")
//子協程負責寫資料
go func() {
//3、結束任務
defer fmt.Println("子協程呼叫完畢")
//1、緩緩列印2次序號
for i := 0; i < 2; i++ {
fmt.Println("子協程 i= ", i)
time.Sleep(time.Second)
}
//2、向管道傳送資料
ch <- "我是子協程,工作完畢"
}()
//4、阻塞接收
str := <-ch
fmt.Println("str = ", str)
}
###無緩衝的channel
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
//建立一個無緩衝的管道
ch := make(chan int, 1)
//長度0,快取能力0
fmt.Printf("len(ch) = %d, cap(ch)=%d\n", len(ch), cap(ch))
go func() {
//向管道中存入0,被阻塞,存入1,被阻塞,存入2
for i := 0; i < 3; i++ {
fmt.Println("子協程: i = ", i)
ch <- i
fmt.Println("5秒以內被打印出來給傑神100萬!")
}
}()
//睡眠2秒
time.Sleep(5 * time.Second)
//讀取0,被阻塞,讀取1,被阻塞,讀取2
for i := 0; i < 3; i++ {
num := <-ch
fmt.Println("num = ", num)
}
}
###有快取的channel
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
//建立3快取的管道
ch := make(chan int, 3)
//長度0,快取能力3(即使沒人讀,也能寫入3個值)
fmt.Printf("len(ch) = %d, cap(ch) = %d\n", len(ch), cap(ch))
//一次性存入3個:012,3456789
go func() {
for i := 0; i < 10; i++ {
ch <- i
fmt.Printf("子協程存入[%d]: len(ch) = %d, cap(ch) = %d\n", i, len(ch), cap(ch))
//time.Sleep(1 * time.Second)
}
}()
//time.Sleep(5 * time.Second)
//一次性讀取3個:012,345,678,9
for i := 0; i < 10; i++ {
num := <-ch
fmt.Println("num = ", num)
}
time.Sleep(1*time.Nanosecond)
}
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