Go语言channel

Posted 2022-08-01 行走的皮卡丘

Go语言channel

• 1、什么是channel
• 2、为什么需要channel
• 3、channel的基本介绍
• 4、channel的使用
• • 4.1、概念
  • 4.2、创建channel
  • 4.3、实例分析
  • • 4.3.1、channel模拟消息队列
    • 4.3.2、区分缓冲和非缓冲
    • 4.3.3、单向接口的遍历
  • 4.4、关于close通道
• 5、for ... select操作类似于swtich
• 6、channel循环遍历的坑

1、什么是channel

• channel是golang在goroutine之间的通讯方式
• channel是引用类型，使用的时候必须通过make进行初始化，make的channel打印结果是地址。

2、为什么需要channel

全局变量加锁的方式来解决goroutine通讯的方式不完美，主线程在等待所有goroutine全部完成的时间很难确定，所以这里需要一个管道channel来完成这种通讯连接。

3、channel的基本介绍

• 1、channel的本质就是一个数据结果-队列

• 2、数据是先进先出

• 3、线程安全，多个goroutine访问时，不需要加锁，也就是channel本身就是线程安全的（因为管道本身就是阻塞模式的，遵循先进先出的概念，所以channel本身就是安全的）

• 4、示意图

• 5、channel的注意事项

• channel中只能存放指定的数据类型
• channle的数据放满后，就不能再放入了
• 如果从 channel 取出数据后，可以继续放入
• 在没有使用协程的情况下，如果channel数据取完了，再取，就会报 dead lock
• channel接收参数结束后，必须关闭，避免channel不断增加带来的内存泄漏
• 关闭channel的时候不要在接收端关闭channel

• 6、理解和总结

channel是引用类型的，也就是指针类型，打印它的结果是个地址，channel的数据结构是队列，遵循的规律是先进先出，channel是线程安全的，本身就有锁，读的时候会等待当前接收信号完成后，才会执行发送信号channel，channel本身不限定类型。

引用类型的例子

package main

import "fmt"

func main() 
 var intChan chan int
 intChan = make(chan int, 3)
 //2. 看看 intChan 是什么
 fmt.Printf("intChan  的值=%v intChan 本身的地址=%p\\n", intChan, &intChan)

运行结果：

上面例子可以看出intChan是地址，输出地址的时候，指向另一片地址。也即是它是引用类型。

4、channel的使用

4.1、概念

channel是golang在goroutine之间的通讯方式，多个channel之间传递消息信息，如果说goroutine是go的并发实体，channel就是他们之间的连接。

4.2、创建channel

make(chan 元素类型, 容量)

（1）创建channel

ch := make(chan int, 3)	//申明channel

（2）发送

ch <- 10	//把10传递给ch

（3）接收

x := <-ch	//从ch中接收值并赋值给变量x

（4）关闭管道

close(ch)  //关闭管道

（5）实例分析

4.3、实例分析

package main

import "fmt"

func main() 
	chan1 := make(chan int, 3)
	chan1 <- 11
	chan1 <- 20
	chan1 <- 30
	a := <-chan1
	fmt.Println(a) //打印的结果是11

解析：通道的发送和接收是1对1的，有几个接收就有几个发送。

执行结果：

package main

import "fmt"

func main() 
	chan1 := make(chan int, 3)
	chan1 <- 11
	chan1 <- 20
	chan1 <- 30
	a := <-chan1
	fmt.Println(a) //11
	b := <-chan1
	fmt.Println(b) //20
	c := <-chan1
	fmt.Println(c) //30

执行结果：

4.3.1、channel模拟消息队列

package main

import (
	"fmt"
)

func main() 
	fmt.Println("run in main coroutine.")

	count := 10
	c := make(chan bool, count)

	for i := 0; i < count; i++ 
		go func(i int) 
			fmt.Printf("run in child coroutine %d.\\n", i)
			c <- true
		(i)
	

	for i := 0; i < count; i++ 
		<-c
	

执行结果：

4.3.2、区分缓冲和非缓冲

chInt := make(chan int) 		//非缓冲通道
chBool := make(chan bool, 0) 	//非缓冲通道
chStr := make(chan string, 2)	//缓冲通道

理解：如果申明的是非缓冲的channel，必须在main以外的goroutine里写入，否则会报错。

如：

package main

import "fmt"

func main()  
	ch1 := make(chan string)
	ch1 <- "hello"
	fmt.Println(<-ch1)

//报错：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
// 致命的错误，所有goroutines都在休眠状态-死锁
//我们可以理解为，非缓冲channel必须另起一个groutine才能启动

综上所述必须另起一个groutine才可以：

package main

import "fmt"

func main()  
	ch1 := make(chan string)
	go func() 
		ch1 <- "hello"
	()
	fmt.Println(<-ch1)

//输出结果hello

如果是缓冲channel同样也不报错。

package main

import "fmt"

func main() 
	ch1 := make(chan string, 1)
	ch1 <- "hello"
	fmt.Println(<-ch1)

//输出结果hello

非缓冲通道必须同时有两个groutine对它读和写

4.3.3、单向接口的遍历

package main

import "fmt"

func recive(ch1 chan <- int)  
	for i := 1; i<=5; i++ 
		ch1 <- i
	
	close(ch1) //这一句去掉将会报错


func customer(ch1 <- chan int)  
	for data := range ch1 
		fmt.Println(data)
	


func main()  
	c := make(chan int)
	//创建协程
	go recive(c)
	customer(c)
	fmt.Println("done")

//遍历的时候必须关闭当前的channel，否则系统不知道什么时候终止遍历的状态

管道重新赋值后，发现改变了原有的，这是因为，通道本身是引用类型的缘故

func main() 
    ch1 := make(chan int, 4)
    ch1 <- 30
    ch1 <- 40
    ch1 <- 50
    ch2 := ch1
    ch2 <- 100
    <-ch1
    <-ch1
    <-ch1
    d := <-ch1
    fmt.Println(d)

4.4、关于close通道

close关闭通道是必须的，避免其它进程针对当前这次的channel继续进行塞入数据而出现的混淆数据、内存溢出的现象，所以无论是缓冲还是非缓存，在接收数据完成后，都进行close一下

var ch1 = make(chan int, 10)
	for i := 1; i <=10; i++ 
		ch1 <- i
	
	close(ch1)//写入完成后关闭

如果未关闭，下个用户继续访问，而channel的内部是个队列数据结构的，会不断的往队列里填充数据的。

5、for … select操作类似于swtich

package main

import "fmt"

func toString(ch chan string)  
	fmt.Println("to string")
	ch <- "hello"


func toInt(ch chan int)  
	fmt.Println("to int")
	ch <- 100


func main()  
	chI := make(chan int)
	chS := make(chan string)
	go toString(chS)
	go toInt(chI)

	for i := 0; i < 2; i++ 
		select 
		case <- chI:
			fmt.Println("get value from int")
		case <- chS:
			fmt.Println("get value from string")

		
	

/*
** 打印结果：
** to int
** get value from int
** to string
** get value from string
*/

6、channel循环遍历的坑

channel循环中的变量不关闭为什么报错？

package main

import "fmt"

func recive(ch1 chan <- int)  
	for i := 1; i<=5; i++ 
		ch1 <- i
	
  //close(ch1)


func customer(ch1 <- chan int)  
	for data := range ch1 //管道遍历的时候，是没有key的
		fmt.Println(data)
	


func main()  
	c := make(chan int)
	//创建协程
	go recive(c)
	customer(c)
	fmt.Println("done")

//运行的时候报错
//fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
//goroutine 1 [chan receive]:
//main.customer(0xc00008c060)

recive方法里加上close(ch1)后才运行正常，

实际上我没理解for range channel

for range channel不知道channel实际有多少个元素，我以为是我往里面接收多少数据，它就能遍历多少元素出来，实际上，不关闭channel的接收，它会一直遍历下去。当它遍历到第6个元素的时候就已经阻塞了当前的main函数

基于此我们改一下：

package main

import "fmt"

func recive(ch1 chan <- int)  
	for i := 1; i<=5; i++ 
		ch1 <- i
	


func customer(ch1 <- chan int)  
	for i := 1; i<=5; i++ 
		fmt.Println(<-ch1)
	


func main()  
	c := make(chan int)
	//创建协程
	go recive(c)
	customer(c)
	fmt.Println("done")

这样就不报错了，实际中注入写入完成后注意关闭channel通道，做到避免死锁的产生。