go select的用法
golang中的select语句格式如下
select { case <-ch1: // 如果从 ch1 信道成功接收数据,则执行该分支代码 case ch2 <- 1: // 如果成功向 ch2 信道成功发送数据,则执行该分支代码 default: // 如果上面都没有成功,则进入 default 分支处理流程 }
可以看到select的语法结构有点类似于switch,但又有些不同。
select里的case后面并不带判断条件,而是一个信道的操作,不同于switch里的case,对于从其它语言转过来的开发者来说有些需要特别注意的地方。
golang 的 select 就是监听 IO 操作,当 IO 操作发生时,触发相应的动作每个case语句里必须是一个IO操作,确切的说,应该是一个面向channel的IO操作。
注:Go 语言的
select
语句借鉴自 Unix 的select()
函数,在 Unix 中,可以通过调用select()
函数来监控一系列的文件句柄,一旦其中一个文件句柄发生了 IO 动作,该select()
调用就会被返回(C 语言中就是这么做的),后来该机制也被用于实现高并发的 Socket 服务器程序。Go 语言直接在语言级别支持select
关键字,用于处理并发编程中通道之间异步 IO 通信问题。
注意:如果 ch1
或者 ch2
信道都阻塞的话,就会立即进入 default
分支,并不会阻塞。但是如果没有 default
语句,则会阻塞直到某个信道操作成功为止。
知识点
- select语句只能用于信道的读写操作
- select中的case条件(非阻塞)是并发执行的,select会选择先操作成功的那个case条件去执行,如果多个同时返回,则随机选择一个执行,此时将无法保证执行顺序。对于阻塞的case语句会直到其中有信道可以操作,如果有多个信道可操作,会随机选择其中一个 case 执行
- 对于case条件语句中,如果存在信道值为nil的读写操作,则该分支将被忽略,可以理解为从select语句中删除了这个case语句
- 如果有超时条件语句,判断逻辑为如果在这个时间段内一直没有满足条件的case,则执行这个超时case。如果此段时间内出现了可操作的case,则直接执行这个case。一般用超时语句代替了default语句
- 对于空的select{},会引起死锁
- 对于for中的select{}, 也有可能会引起cpu占用过高的问题
下面列出每种情况的示例代码
1. select语句只能用于信道的读写操作
package main import "fmt" func main() { size := 10 ch := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch <- 1 } ch2 := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch2 <- 2 } ch3 := make(chan int, 1) select { case 3 == 3: fmt.Println("equal") case v := <-ch: fmt.Print(v) case b := <-ch2: fmt.Print(b) case ch3 <- 10: fmt.Print("write") default: fmt.Println("none") } } 语句会报错 prog.go:20:9: 3 == 3 evaluated but not used prog.go:20:9: select case must be receive, send or assign recv
从错误信息里我们证实了第一点。
2. select中的case语句是随机执行的
package main import "fmt" func main() { size := 10 ch := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch <- 1 } ch2 := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch2 <- 2 } ch3 := make(chan int, 1) select { case v := <-ch: fmt.Print(v) case b := <-ch2: fmt.Print(b) case ch3 <- 10: fmt.Print("write") default: fmt.Println("none") } }
多次执行的话,会随机输出不同的值,分别为1,2,write。这是因为ch和ch2是并发执行会同时返回数据,所以会随机选择一个case执行,。但永远不会执行default语句,因为上面的三个case都是可以操作的信道。
3. 对于case条件语句中,如果存在通道值为nil的读写操作,则该分支将被忽略
package main import "fmt" func main() { var ch chan int // ch = make(chan int) go func(c chan int) { c <- 100 }(ch) select { case <-ch: fmt.Print("ok") } } 报错 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock! goroutine 1 [select (no cases)]: main.main() /tmp/sandbox488456896/main.go:14 +0x60 goroutine 5 [chan send (nil chan)]: main.main.func1(0x0, 0x1043a070) /tmp/sandbox488456896/main.go:10 +0x40 created by main.main /tmp/sandbox488456896/main.go:9 +0x40 可以看到 “goroutine 1 [select (no cases)]” ,虽然写了case条件,但操作的是nil通道,被优化掉了。 要解决这个问题,只能使用make()进行初始化才可以。
4. 超时用法
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { ch := make(chan int) go func(c chan int) { // 修改时间后,再查看执行结果 time.Sleep(time.Second * 1) ch <- 1 }(ch) select { case v := <-ch: fmt.Print(v) case <-time.After(2 * time.Second): // 等待 2s fmt.Println("no case ok") } time.Sleep(time.Second * 10) } 我们通过修改上面的时等待时间可以看到,如果等待时间超出<2秒,则输出1,否则打印“no case ok”
5. 空select{}
package main func main() { select {} } goroutine 1 [select (no cases)]: main.main() /root/project/practice/mytest/main.go:10 +0x20 exit status 2 直接死锁
6. for中的select 引起的CPU过高的问题
package main import ( "runtime" "time" ) func main() { quit := make(chan bool) for i := 0; i != runtime.NumCPU(); i++ { go func() { for { select { case <-quit: break default: } } }() } time.Sleep(time.Second * 15) for i := 0; i != runtime.NumCPU(); i++ { quit <- true } }
上面这段代码会把所有CPU都跑满,原因就就在select
的用法上。
一般来说,我们用select
监听各个case
的IO事件,每个case
都是阻塞的。上面的例子中,我们希望select
在获取到quit
通道里面的数据时立即退出循环,但由于他在for{}里面,在第一次读取quit后,仅仅退出了select{},并未退出for,所以下次还会继续执行select{}逻辑,此时永远是执行default,直到quit
通道里读到数据,否则会一直在一个死循环中运行,即使放到一个goroutine
里运行,也是会占满所有的CPU。
解决方法就是把default
去掉即可,这样select
就会一直阻塞在quit
通道的IO上, 当quit有数据时,就能够随时响应通道中的信息。