Go基础编程 - 09 - 通道(channel)

通道(channel)

    • 1. 声明
    • 2. channel的操作
    • 3. 无缓冲通道
    • 4. 有缓冲通道
    • 5. 如何优雅的从通道循环取值
    • 6. 单向通道
    • 7. 异常总结

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Go语言的并发模式:不要通过共享内存来通信,而应该通过通信来共享内存

Go语言的通道(channel)是一种特殊类型,遵循先进先出(FIFO)的原则,声明channel时需要指定元素类型。

channel是一种通信机制,用于在不同的goroutine之间传递数据。

1. 声明

channel 是一种引用类型,空值是 nil。声明后的 channel 变量是未初始化的,需要使用make函数初始化。

  • 声明channel:var 变量 chan 元素类型
  • 创建channel:ch := make(chan 元素类型, 缓冲大小)

元素类型:通道中存放的数据类型。

package mainimport "fmt"func main() {// 声明var ch chan intfmt.Println(ch) // <nil>// 初始化ch = make(chan int, 3)
}

2. channel的操作

  • 操作符:<-
  • 发送(send):ch <- 元素值
  • 接收(receive):元素值 := <-ch
  • 关闭(close):close(ch)
package mainimport "fmt"func main() {ch := make(chan int, 3)ch <- 1 // 把 1 发送到 chch <- 2ch <- 3//ch <- 4  // 超出缓冲大小:fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!i := <-ch  // 从 ch 接收一个值,并赋值给 ifmt.Println(i)<-ch       // 从 ch 接收一个值,并丢弃<-chj, ok := <-ch   // 通道未关闭且无元素值,则堵塞:fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!fmt.Printf("i = %d, j = %d, ok = %v\n", i, j, ok)ch <- 4close(ch)   // 关闭通道 ch//ch <- 5     // 通道关闭后,不可再发送:panic: send on closed channelk, ok := <-ch   // 通道关闭后,若通道内还有值,接收依然可以接收通道中的元素。fmt.Printf("k = %d, ok = %v\n", k, ok)m, ok := <-ch   // 通道关闭且无元值,得到对应类型的零值。ok为false说明通道已没有元素值可取了fmt.Printf("k = %d, ok = %v\n", m, ok)
}

关闭后的通道具有以下特点:

  1. 通道关闭后,发送操作引发 panic

  2. 通道关闭后,若通道内还有值,接收操作依然可以接收通道中的元素。

  3. 通道关闭且没有值,接收操作会得到对应类型的零值。接收表达式可接收两个值,第一个值为接收到的元素值,第二个值为bool类型,如果为false,则说明通道已没有元素值可取了,且通道已关闭。

    注:若通道未关闭且无元素值,接收操作堵塞。

  4. 关闭一个已关闭的通道,会引发panic。

3. 无缓冲通道

又称为堵塞通道。无论send还是receive一开始执行就会被堵塞,直到配对的操作也开始执行,才会继续传递。

同步方式传递数据:使用无缓冲通道进行通信将导致发送和接收的goroutine同步化。因此,无缓冲通道也被称为同步通道。

package mainimport "fmt"func main() {ch := make(chan int)go func(c chan int) {ret := <-cfmt.Println("接收成功", ret)}(ch)ch <- 10fmt.Println("发送成功")
}

无缓冲通道

4. 有缓冲通道

只要通道的容量大于零,那么该通道就是有缓冲的通道,通道的容量表示通道中能存放元素的数量。

获取通道内元素数量:len(ch)

获取通道的容量:cap(ch)

func main() {ch := make(chan int, 10) // 创建一个容量为1的有缓冲区通道ch <- 10fmt.Println("发送成功")
}

异步方式传递数据
有缓冲通道

5. 如何优雅的从通道循环取值

通过channel发送有限数据时,可以通过close函数关闭通道来告诉通道接收值的goroutine停止等待。

package mainimport "fmt"func main() {ch1 := make(chan int)ch2 := make(chan int)// goroutinego func() {for i := 0; i < 100; i++ {ch1 <- i}close(ch1)}()go func() {for {i, ok := <-ch1  if !ok {    // ok为false,表面通道已关闭且没有元素值可取了break}ch2 <- i * i}close(ch2)}()// 主goroutinefor i := range ch2 { // 通道关闭后会退出for range循环fmt.Println(i)}
}

6. 单向通道

有的时候我们会将通道作为参数在多个任务函数间传递,很多时候我们在不同的任务函数中使用通道都会对其进行限制,比如限制通道在函数中只能发送或只能接收。

Go语言中提供了单向通道来处理这种情况。例如,我们把上面的例子改造如下:

package mainimport "fmt"func counter(out chan<- int) { // 限制out仅为发送通道for i := 0; i < 100; i++ {out <- i}close(out)
}func squarer(out chan<- int, in <-chan int) {for i := range in {out <- i * i}close(out)
}func printer(in <-chan int) {   // in限制为接收通道for i := range in {fmt.Println(i)}
}func main() {ch1 := make(chan int)ch2 := make(chan int)go counter(ch1) // GO语言会自动把双向通道转换为函数所需要的单向通道go squarer(ch2, ch1)printer(ch2)
}

7. 异常总结

异常总结

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