Go的Select的用法
Go 的通道有两种操作方式，一种是带 range 子句的 for 语句，另一种则是 select 语句，它是专门为了操作通道而存在的。这里主要介绍 select 的用法。
一、select的语法
select 语句的语法如下：
select {
case <-ch1 :
statement(s)
case ch2 <- 1 :
statement(s)
…
default : /* 可选 */
statement(s)
}
这里要注意：
- 每个 case 都必须是一个通信。
由于 select 语句是专为通道设计的，所以每个 case 表达式中都只能包含操作通道的表达式，比如接收表达式。 - 如果有多个 case 都可以运行，select 会随机公平地选出一个执行，其他不会执行。
- 如果多个 case 都不能运行，若有 default 子句，则执行该语句，反之，select 将阻塞，直到某个 case 可以运行。
- 所有 channel 表达式都会被求值。
用一个简单示例看一下：
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
)
func main() {
// 准备好几个通道。
intChannels := [5]chan int{
make(chan int, 1),
make(chan int, 1),
make(chan int, 1),
make(chan int, 1),
make(chan int, 1)
}
// 随机选择一个通道，并向它发送元素值。
index := rand.Intn(5)
fmt.Printf("The index: %d\n", index)
intChannels[index] <- index
// 哪一个通道中有可取的元素值，哪个对应的分支就会被执行。
select {
case <-intChannels[0]:
fmt.Println("The first candidate case is selected.")
case <-intChannels[1]:
fmt.Println("The second candidate case is selected.")
case elem := <-intChannels[2]:
fmt.Printf("The third candidate case is selected. The element is %d.\n", elem)
default:
fmt.Println("No candidate case is selected!")
}
}
准备了5个通道，放到一个数组里，并用0-4的随机数作为数组的索引，向通道发送元素。用一个包含了三个候选分支的 select 语句，分别尝试从三个通道中接收元素值，哪一个通道中有值，哪一个对应的候选分支就会被执行。
执行结果如下：
The index: 1
The second candidate case is selected.
多次执行的话，会随机输出不同的字符串，如果随机值不是0、1、2，则会执行 default 语句。
二、select死锁
select 使用不当会发生死锁。
- 如果通道没有数据发送，但 select 中有存在接收通道数据的语句，将发生死锁。
package main
func main() {
ch := make(chan string)
select {
case <-ch:
}
}
报错如下：
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan receive]:
main.main()
/workspace/src/test.go:5 +0x52
exit status 2
可以添加 default 语句来避免产生死锁。
- 空 select{}
package main
func main() {
select {}
}
报错如下：
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [select (no cases)]:
main.main()
/workspace/src/test.go:3 +0x20
exit status 2
三、select和for结合使用
select 语句只能对其中的每一个case表达式各求值一次。所以，如果想连续或定时地操作其中的通道的话，就需要通过在for语句中嵌入select语句的方式实现。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
tick := time.Tick(time.Second)
for {
select {
case t := <-tick:
fmt.Println(t)
break
}
}
fmt.Println("end")
}
打印结果如下：
2021-10-10 23:40:59.664804 +0800 CST m=+1.001254136
2021-10-10 23:41:00.665263 +0800 CST m=+2.001696651
2021-10-10 23:41:01.665595 +0800 CST m=+3.002013571
2021-10-10 23:41:02.665293 +0800 CST m=+4.001699053
2021-10-10 23:41:03.665308 +0800 CST m=+5.001702570
2021-10-10 23:41:04.666859 +0800 CST m=+6.003244115
2021-10-10 23:41:05.665595 +0800 CST m=+7.001972958
……
你会发现 break 只跳出了 select，无法跳出for。
解决办法有两种：
- 使用 goto 跳出循环
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
tick := time.Tick(time.Second)
for {
select {
case t := <-tick:
fmt.Println(t)
//跳到指定位置
goto END
}
}
END:
fmt.Println("end")
}
- 使用标签
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
tick := time.Tick(time.Second)
//这是标签
FOREND:
for {
select {
case t := <-tick:
fmt.Println(t)
//跳出FOREND标签
break ForEnd
}
}
END:
fmt.Println("end")
}
四、select实现超时机制
主要使用的 time.After 实现超时控制。
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
ch := make(chan int)
quit := make(chan bool)
go func() {
for {
select {
case num := <-ch: //如果有数据，下面打印。但是有可能ch一直没数据
fmt.Println("num = ", num)
case <-time.After(3 * time.Second): //上面的ch如果一直没数据会阻塞，那么select也会检测其他case条件，检测到后3秒超时
fmt.Println("超时")
quit <- true //写入
}
}
}()
for i := 0; i < 5; i++ {
ch <- i
time.Sleep(time.Second)
}
<-quit //这里暂时阻塞，直到可读
fmt.Println("程序结束")
}
执行后，可以观察到：依次打印出0-4，几秒过后打印出“超时”和“程序结束”，打印结果如下：
num = 0
num = 1
num = 2
num = 3
num = 4
超时
程序结束
