Goroutine & Channel

2022-03-09 作者: Vibyird

Golang使用CSP模型实现并发，goroutine和channel即分别对应CSP模型中的Process和Channel。不同于多线程并发模型需要在竞态情形(race condition)下，通过复杂的锁机制确保资源正确使用。goroutine之间可以使用channel进行通信。Channel可以看成一个 FIFO 队列，对 FIFO 队列的读写都是原子的操作，不需要加锁。

Goroutine创建

在Golang中，Goroutine是语言级别的支持，只需要通过一个简单的go关键字即可创建Goroutine，十分快捷简单。

    go func() { // 开启Goroutine
        fmt.Println("Hello World!")
    }()

Channel创建 & 关闭

Channel对象必须使用make()函数进行创建。

channel := make(chan int) // 创建Channel

buffered_channel := make(chan int, 2) // 创建带有缓冲的Channel

close(channel) // 关闭Channel

Channel发送 & 接收

当"<-"发送运算符在Channel对象右边时，代表发送操作。
当"<-"接收运算符在Channel对象左边时，代表接收操作。可以只接收，不赋值；也可以接收完，再通过"="赋值运算符赋值给一个变量。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    channel := make(chan int) // 创建Channel
    go func() {               // 开启Goroutine
        time.Sleep(1 * time.Second)
        channel <- 1 // 向Channel发送数据
    }()
    result := <-channel // 接收Channel中的数据
    fmt.Println(result)
}

select语句

select语句由多个带有Channel的发送或接收操作的case组成。
一组select语句执行，只会处理第一个就绪的发送或接收case。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    channel1 := make(chan int) // 创建Channel1
    channel2 := make(chan int) // 创建Channel2
    go func() {                // 开启Goroutine1
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        channel1 <- 1 // 向Channel1发送数据
    }()
    go func() { // 开启Goroutine2
        time.Sleep(100 * time.Millisecond)
        channel2 <- 2 // 向Channel2发送数据
    }()
    select { // 同时等待接收Channel1和Channel2的数据，只要有一个就绪，即完成对应case的处理
    case result := <-channel1:
        fmt.Println(result)
    case result := <-channel2:
        fmt.Println(result)
    }
}

for … range语句

for … range语句可以迭代接收Channel中的数据，直到Channel被关闭。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    channel := make(chan int) // 创建Channel
    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            time.Sleep(100 * time.Millisecond)
            channel <- i // 不断向Channel发送数据
        }
        close(channel) // 关闭Channel
    }()
    for result := range channel { // 迭代Channel中的数据，并打印出来
        fmt.Println(result)
    }
}

优雅地实现处理超时

golang标准库中的time.After()函数的返回值，即是一个channel。
通过和select语句相结合，我们优雅地实现处理超时。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    channel := make(chan int) // 创建Channel
    go func() {               // 开启Goroutine
        time.Sleep(1 * time.Second)
        channel <- 1 // 向Channel发送数据
    }()

    select {
    case result := <-channel: // 接收Channel中的数据
        fmt.Println(result)
    case <-time.After(100 * time.Millisecond):
        fmt.Println("time out")
    }
}