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【go 通道】go語言通道channel

通過使用通道,在多個goroutine傳送和接受共享的資料,達到資料同步的目的。

通道,他有點像在兩個routine之間架設的管道,一個goroutine可以往這個管道里塞資料,另外一個可以從這個管道里取資料,有點類似於我們說的佇列。

宣告一個通道很簡單,我們使用chan關鍵字即可,除此之外,還要指定通道中傳送和接收資料的型別,這樣我們才能知道,要傳送什麼型別的資料給通道,也知道從這個通道里可以接收到什麼型別的資料。

ch:=make(chan int)

通道型別和Map這些型別一樣,可以使用內建的make函式宣告初始化,這裡我們初始化了一個chan int型別的通道,所以我們只能往這個通道里傳送int型別的資料,當然接收也只能是int型別的資料。

我們知道,通道是用於在goroutine之間通訊的,它具有傳送和接收兩個操作,而且這兩個操作的運算子都是<-。

ch <- 2 //傳送數值2給這個通道
x:=<-ch //從通道里讀取值,並把讀取的值賦值給x變數
<-ch //從通道里讀取值,然後忽略

看例子,慢慢理解發送和接收的用法。傳送操作<-在通道的後面,看箭頭方向,表示把數值2傳送到通道ch裡;接收操作<-在通道的前面,而且是一個一元操作符,看箭頭方向,表示從通道ch裡讀取資料。讀取的資料可以賦值給一個變數,也可以忽略。

通道我們還可以使用內建的close函式關閉。

close(ch)

如果一個通道被關閉了,我們就不能往這個通道里傳送資料了,如果傳送的話,會引起painc異常。但是,我們還可以接收通道里的資料,如果通道里沒有資料的話,接收的資料是nil。

剛剛我們使用make函式初始化的時候,只有一個引數,其實make還可以有第二個引數,用於指定通道的大小。預設沒有第二個引數的時候,通道的大小為0,這種通道也被成為無緩衝通道。

ch:=make(chan int)
ch:=make(chan int,0)
ch:=make(chan int,2)

看例子,其中第一個和第二個初始化是等價的。第三個初始化建立了一個大小為2的通道,這種稱為有緩衝通道。

無緩衝的通道

無緩衝的通道指的是通道的大小為0,也就是說,這種型別的通道在接收前沒有能力儲存任何值,它要求傳送goroutine和接收goroutine同時準備好,才可以完成傳送和接收操作。

從上面無緩衝的通道定義來看,傳送goroutine和接收gouroutine必須是同步的,同時準備後,如果沒有同時準備好的話,先執行的操作就會阻塞等待,直到另一個相對應的操作準備好為止。這種無緩衝的通道我們也稱之為同步通道。

func main() {
    ch := make(chan int)
    go func() {
            var sum int = 0
            for i := 0; i < 10; i++ {
                sum += i
            }
            ch <- sum
    }()

    fmt.Println(<-ch)

}

在前面的例子中,我們為了演示goroutine,防止程式提前終止,都是使用sync.WaitGroup進行等待,現在的這個例子就不用了,我們使用同步通道來等待。

在計算sum和的goroutine沒有執行完,把值賦給ch通道之前,fmt.Println(<-ch)會一直等待,所以main主goroutine就不會終止,只有當計算和的goroutine完成後,並且傳送到ch通道的操作準備好後,同時<-ch就會接收計算好的值,然後打印出來。

例子:

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var wg sync.WaitGroup

func printer(ch chan int) {
    for i := range ch {
        //fmt.Printf("Received %d ", i)
        fmt.Printf("Received %d", i)
        fmt.Println()
    }
    wg.Done()
}

// main is the entry point for the program.
func main() {
    c := make(chan int)
    go printer(c)
    wg.Add(1)

    // Send 10 integers on the channel.
    for i := 1; i <= 1000000; i++ {
        c <- i
    }

    close(c)
    wg.Wait()
}

單向通道:
有時候,我們有一些特殊場景,比如限制一個通道只可以接收,但是不能傳送;有時候限制一個通道只能傳送,但是不能接收,這種通道我們稱為單向通道。

定義單向通道也很簡單,只需要在定義的時候,帶上<-即可。

var send chan<- int //只能傳送
var receive <-chan int //只能接收

注意<-操作符的為止,在後面是隻能傳送,對應傳送操作;在前面是隻能接收,對應接收操作。

單向通道應用於函式或者方法的引數比較多,比如

func counter(out chan<- int) {
}

例子這樣的,只能進行傳送操作,防止誤操作,使用了接收操作,如果使用了接收操作,在編譯的時候就會報錯的。

使用通道可以很簡單的在goroutine之間共享資料,下一篇會具體介紹一些例子,以便更好的理解併發。