详解Golang中Channel的用法
如果说goroutine是Go语言程序的并发体的话,那么channels则是它们之间的通信机制。一个channel是一个通信机制,它可以让一个goroutine通过它给另一个goroutine发送值信息。
1创建channel
每个channel都有一个特殊的类型,也就是channels可发送数据的类型。一个可以发送int类型数据
的channel一般写为chanint。使用内置的make函数,如果第二个参数大于0,则表示创建一个带缓存的channel。
ch:=make(chanint)//chhastype'chanint' ch=make(chanint,3)//bufferedchannelwithcapacity3
2channel的发送和接受
一个发送语句将一个值从一个goroutine通过channel发送到另一个执行接收操作的goroutine。发送和接收两个操作都使用<-运算符。在发送语句中,<-运算符分割channel和要发送的值。在接收语句中,<-运算符写在channel对象之前。一个不使用接收结果的接收操作也是合法的。
ch<-x //asendstatement x=<-ch//areceiveexpressioninanassignmentstatement <-ch //areceivestatement;resultisdiscarded
3channel的close
Channel还支持close操作,用于关闭channel,随后对基于该channel的任何发送操作都将导致panic异常。对一个已经被close过的channel进行接收操作依然可以接受到之前已经成功发送的数据,如果channel中已经没有数据的话将产生一个零值的数据。使用内置的close函数就可以关闭一个channel:
close(ch)
4不带缓存的Channels
一个基于无缓存Channels的发送操作将导致发送者goroutine阻塞,直到另一个goroutine在相同的Channels上执行接收操作,当发送的值通过Channels成功传输之后,两个goroutine可以继续执行后面的语句。反之,如果接收操作先发生,那么接收者goroutine也将阻塞,直到有另一个goroutine在相同的Channels上执行发送操作。
基于无缓存Channels的发送和接收操作将导致两个goroutine做一次同步操作。因为这个原因,无缓存Channels有时候也被称为同步Channels。
5串联的Channels
Channels也可以用于将多个goroutine连接在一起,一个Channel的输出作为下一个Channel的输入。这种串联的Channels就是所谓的管道(pipeline)。
funcmain(){ naturals:=make(chanint) squares:=make(chanint) //Counter gofunc(){ forx:=0;x<100;x++{ naturals<-x } close(naturals) }() //Squarer gofunc(){ forx:=rangenaturals{ squares<-x*x } close(squares) }() //Printer(inmaingoroutine) forx:=rangesquares{ fmt.Println(x) } }
当一个被关闭的channel中已经发送的数据都被成功接收后,后续的接收操作将不再阻塞,它们会立即返回一个零值。
Go语言的range循环可直接在channels上面迭代。使用range循环依次从channel接收数据,当channel被关闭并且没有值可接收时跳出循环。
6单方向的Channels
为了防止被滥用,Go语言的类型系统提供了单方向的channel类型,分别用于只发送或只接收的channel。类型<-chanint表示一个只接收int的channel,chan<-int表示一个只发送int的channel,(箭头<-和关键字chan的相对位置表明了channel的方向。),这种限制将在编译期检测。
funccounter(outchan<-int){ forx:=0;x<100;x++{ out<-x } close(out) } funcsquarer(outchan<-int,in<-chanint){ forv:=rangein{ out<-v*v } close(out) } funcprinter(in<-chanint){ forv:=rangein{ fmt.Println(v) } } funcmain(){ naturals:=make(chanint) squares:=make(chanint) gocounter(naturals) gosquarer(squares,naturals) printer(squares) }
7带缓存的Channels
带缓存的Channel内部持有一个元素队列。队列的最大容量是在调用make函数创建channel时通过第二个参数指定的。
向缓存Channel的发送操作就是向内部缓存队列的尾部插入元素,接收操作则是从队列的头部删除元素。如果内部缓存队列是满的,那么发送操作将阻塞直到因另一个goroutine执行接收操作而释放了新的队列空间。相反,如果channel是空的,接收操作将阻塞直到有另一个goroutine执行发送操作而向队列插入元素。
- write:缓冲区被填满后,写端才会阻塞。
- read:缓冲区被读空,读端才会阻塞。
可以用内置的cap函数获取channel内部缓存的容量
fmt.Println(cap(ch))//"3"
可以用内置的len函数获取channel内部缓存队列中有效元素的个数。
fmt.Println(len(ch))//"2"
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