谈谈golang中的channel
在golang中channel用于goroutine之间的通信,在阅读这篇文章之前,我已经默认你已经熟悉了(至少了解了)goroutine
1. channel的定义
channel是引用类型,需要实用make来创建channel,如下
make(chan Type, [buffer])
make对于channel接收两个参数,第一个是通道的类型,第二个是个可选参数代表通道缓冲区的大小(省略代表无缓冲),比如创建一个用于传递int类型的通道可以如下定义:
make(chan int) // 无缓冲
make(chan int, 2) // 带有两个缓冲的通道
要想使用通道必须make! 以下的种种操作都是基于已经make后的channel,不再讨论由于通道没有make而引起的低级错误
2. channel的操作
1. 向channel中放入元素
-
我们可以使用
<-符号指向channel来将元素放入channel中 -
注意向通道中传值必须要求该通道还有容量(缓冲),而且通道不能关闭
-
对于无缓冲的或者缓冲已经满了的channel不可以轻易的传入值,必须要有goroutine同时在取元素才可以放入
向一个有缓冲,非满的channel传值
c := make(chan int, 1) // 定义一个带有一个缓冲的通道
c <- 1 // 向通道中传入一个1,正常
向一个有缓冲,满的channel传值
c := make(chan int, 1) // 定义一个带有一个缓冲的通道
c <- 1 // 向通道中传入一个值,这个值传入后填满了该通道
c <- 2 // 再向通道中传入一个值,报错!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
向一个无缓冲,的channel传值
c := make(chan int) // 定义一个无缓冲通道
c <- 1 // 向无缓冲通道传值,报错!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
其实上述两种错误均是由于通道满了而引起的(无缓冲的通道可以看成是缓冲为0的通道),解决方法很简单,只要保证有个goroutine同时在从该通道中取值即可,我这里针对向一个有缓冲,满的channel传值给出解决思路
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var wg sync.WaitGroup
func main() {
c := make(chan int, 1)
c <- 1 // 因为我们定义的通道带有一个缓冲,
// 所以在发布任务之前允许存在最多一个任务投递,也可以写在发布任务之后
// for循环用于发布任务
for i := 0; i < 2; i++ {
wg.Add(1)
go doWork(c) // 如果通道现在是空的 goroutine会等待,
// 如果检测到现在是空的且没有任务投递,就会报错
}
c <- 2 // 多余的任务投递必须在任务发布之后
wg.Wait()
}
func doWork(i chan int) {
defer wg.Done()
a := <-i
fmt.Printf("%d号开始工作了\n", a)
time.Sleep(time.Second * 2) // 模拟耗时
fmt.Printf("%d号结束工作了,输出:%d\n", a, a)
}
对于空channel传值报错的解决思路就留给读者了
2. 从channel中取出元素
-
我们可以使用
<-符号指向变量来将channel中的元素放变量中此时可以接收两个值一个数值一个状态
v, ok := <-c // c是通道,v是取到的值,ok是状态,正常时是true,从关闭的空通道取值是false -
可以通过
range取值 -
注意从通道中取值必须要求该通道还有值
-
对于无缓冲的或者缓冲已经空了的channel不可以轻易的取出值,必须要同时在放元素才可以取出
-
可以向已经关闭的通道取值
ok为true的例子
c := make(chan int, 1)
c <- 1
a, ok := <-c
fmt.Println(a, ok) // 输出 1 true
ok为false的例子
c := make(chan int, 1)
close(c)
a, ok := <-c
fmt.Println(a, ok) // 输出 0 false
ok的应用--循环取值
for {
v, ok := <- c
if !ok {
break
}
fmt.Println(v)
}
range取值
func main() {
c := make(chan int, 10)
for i:=0; i< 10; i++ {
c <- i
}
close(c)
for v := range c{
fmt.Println(v)
}
}
向一个有缓冲,非空的channel取值
c := make(chan int, 1) // 定义一个带有一个缓冲的通道
c <- 1 // 向通道中传入一个1,使通道非空
i := <-c // 从通道中取出一个值赋给变量i
// 如果只是想取出值而不想对该值做任何其他操作,可以这么写 <-c 左边省略接收者
向一个有缓冲,空的channel取值
c := make(chan int, 1) // 定义一个带有一个缓冲的通道
<-c // 向空通道中取出一个值,报错!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
向一个无缓冲,的channel取值
c := make(chan int) // 定义一个无缓冲通道
<-c // 向无缓冲通道取值,报错!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
其实上述两种错误均是由于通道空了而引起的(无缓冲的通道可以看成是缓冲为0的通道),解决方法很简单,只要保证同时在从该通道中存值即可,我这里针对向一个有缓冲,空的channel取值给出解决思路
package main
import (
"fmt"
"sync"
"time"
)
var wg sync.WaitGroup
func main() {
c := make(chan int, 1)
wg.Add(1)
go doWork(c)
<-c // 取值必须在放值之后
wg.Wait()
}
func doWork(i chan int) {
defer wg.Done()
fmt.Printf("goroutine开始工作了\n", )
time.Sleep(time.Second * 2) // 模拟耗时
i <- 1
fmt.Printf("goroutine结束工作了,放入:%d\n", 1)
}
对于空channel取值报错的解决思路就留给读者了
3. 关闭通道
对于一个通道我们可以使用close内置函数来进行关闭,关闭后的通道具有以下特点
- 向一个已经关闭的通道发送值是不允许的,会报错
- 从一个已经关闭但是里面还有值的通道取值是允许的,可以正常获取到值
- 从一个已经关闭但是为空的通道取值是允许的,会获取通道类型元素的零值
- 不可以再次关闭一个已经关闭的通道,会报错
- 已经关闭的通道无法再次打开
例子1: 向一个已经关闭的通道发送值
c := make(chan int, 1)
close(c)
c <- 1 // 报错!!!!!!!!!!!
例子2: 从一个已经关闭但是里面还有值的通道取值
c := make(chan int, 1)
c <- 1
close(c)
a := <-c
fmt.Println(a) // 输出 1
例子3: 从一个已经关闭但是为空的通道取值
c := make(chan int, 1)
close(c)
a := <-c
fmt.Println(a) // 输出 0
例子4: 关闭一个已经关闭的通道
c := make(chan int, 1)
close(c)
close(c) // 报错: panic: close of closed channel
3. 单向通道
- 在函数中使用通道时我们可以限制其为只读通道或者只写通道
定义只读通道的例子
func doWork(i <-chan int) {
<-i // 只能取值
//i <- 1 // 存值操作将不被允许
}
定义只写通道的例子
func doWork(i chan <- int) {
i <- 1 // 只能存值
//<-i // 取值操作将不被允许
}
