golang通道的定义

旧城等待， 2022-04-15 19:58 209阅读 0赞

### 一. 通道的定义 ###

先上一段代码，

func main() {
    
    	// 示例1
    	//通道是一个先进先出（FIFO）的队列
    	channel := make(chan int,3)
    	channel <- 1
    	channel <- 2
    	channel <- 3
    	fmt.Printf("the first channel value is %v\n",<-channel)
    	v := <- channel
    	fmt.Printf("the first channel value is %v\n",v)
    	fmt.Printf("the first channel value is %v\n",<-channel)
    
    	// 报错：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
    	// fmt.Printf("the first channel value is %v\n",<-channel)
    }

优点：  
go 语言自带的唯一一个并发安全性的类型

定义：使用go的内建函数make, chan 是关键字, int是通道类型的数据，3是通道容量大小，不能小于0，如果为0，则表示非缓冲通道。

性质：  
1. 通道中发送操作是互斥的，接收操作也是互斥的，比如上面，往channel中发送1,2,3，这发生再三个时刻，同一时刻你不可能发送1同时发送2，接收操作也是同样的道理。  
  
2. 发送和接收操作对同一个元素是原子性的，就是说上面市不可能往channe1中发送1的同时又把1从channel取出来，只有1这个元素完整的复制进channel中时，你才可以取出1这个元素来  
  
3. 发送操作在完成之前会被阻塞，接收操作也是同理，比如你把1往channel完完整整地复制进去通道，这需要时间，在这个时间内，channel <- 1 这句代码之后的代码是不会得到执行的，这就是所谓的阻塞.  
以上这三个性质，隐约的感觉到了，就是为了实现互斥同时保证元素的安全性

补充：通道元素值移动的过程：比如把1发送到channel中，首先元素1复制一个副本发送到通道，等到要取走时，通道的副本1再复制一个副本2，给要取值的对方，等到对方完全取走后，通道里的副本1才会被删除。

以上代码[GitHub代码地址][GitHub]

### 二. 通道阻塞情况分析 ###

func main() {
    
    	// 示例2
    	channel := make(chan int,3)
    	channel <- 1
    	channel <- 2
    	channel <- 3
    
    	// 报错1：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
    	//channel <- 4
    
    	fmt.Printf("the first channel value is %v\n",<-channel)
    	v := <- channel
    	fmt.Printf("the first channel value is %v\n",v)
    	fmt.Printf("the first channel value is %v\n",<-channel)
    
    	// 报错2：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
    	//fmt.Printf("the first channel value is %v\n",<-channel)
    
    	// 示例3
    	channel2 := make(chan int,0)
    	go func() {
    		time.Sleep(time.Second*5)
    		v := <- channel2
    		fmt.Printf("the value is %v\n",v)
    	}()
    	channel2 <- 1
    	fmt.Print("the time is over\n")
    
    }

分析：

1.  发生在通道缓存已满，但还忘通道里面发送元素，比如注释中的"报错1"处，因为通道的容量就是3，你写了1,2,3之后再往里面写这时就写不进一直阻塞再那里
2.  发送再通道缓存已空，但是还想从通道中取值，比如注释中的"报错2"处，此时你已取走了1,2,3，你再取值时，已经为空就一直阻 塞再那里
3.  对于非缓冲通道，比如示例3,定义了一个channel2通道，容量为0，程序执行到“channel2 <- 1”处会阻塞，因为你忘里面发送元素了，而没有取走，后面的代码就不执行一直阻塞，直到这个值被取走了之后，才会被执行。就如上面再goroutine中只有5秒过后channel2的元素被取走给了v之后,“the time is over\\n” 语句才会被执行输出。  
    以上代码[GitHub代码地址][GitHub 1]

### 三. 通道引发panic ###

func main() {
    
    	// 示例4
    	channel3 := make(chan int,2)
    	channel3 <- 1
    	channel3 <- 2
    	close(channel3)
    
    	// 报错3: panic: send on closed channel
    	// channel3 <- 3
    
    	// 报错4：panic: close of closed channel
    	//close(channel3)
    
    	// 示例5
    	channel5 := make(chan int,2)
    	channel5 <- 1
    	channel5 <- 2
    
    	v1,b1 := <- channel5
    	fmt.Printf("v1:%v  b1:%v\n",v1,b1)
    
    	v2,b2 := <- channel5
    	fmt.Printf("v2:%v  b2:%v\n",v2,b2)
    
    	close(channel5)
    	v3,b3 := <- channel5
    	fmt.Printf("v3:%v  b3:%v\n",v3,b3)
    	/*输出：
    	v1:1  b1:true
    	v2:2  b2:true
    	v3:0  b3:false
    	*/
    
    	// 示例6
    	channel6 := make(chan int,2)
    	channel6 <- 1
    	channel6 <- 2
    
    	v4,b4 := <- channel6
    	fmt.Printf("v4:%v  b4:%v\n",v4,b4)
    
    	close(channel6)
    	v5,b5 := <- channel6
    	fmt.Printf("v5:%v  b5:%v\n",v5,b5)
    
    	/*输出：
    	v4:1  b4:true
    	v5:2  b5:true
    	*/
    }

1.  往一个已经关闭了的通道里面发送值时会引发“panic”。比如上面注释报错3处，前面已执行“close(channel3)”关闭通道操作，再往里面发送值就会引发panic。
2.  关闭一个已经关闭的通道时，会引发“panic”。比如上面注释“报错4”处。
3.  示例5和示例6的区别仅仅在于关闭通道后，里面是否还有值剩余？假设有剩余，我们就可以从通道取值同时赋给两个变量，第二个变量是bool类型值，其为true表示取到了值，其为false表示没有取到值，这样仅仅可以避免引发“panic”,如果通道已经关闭且无元素值，则取出的第二个bool值为false;若从已关闭的通道里面（里面无剩余元素值）再次读取元素值，则第二个值为true。 总结：第二个bool值为false,则通道肯定关闭了，值为true,可能关闭也可能没有关闭  
    以上代码[GitHub代码地址][GitHub 2]

[GitHub]: https://github.com/wjsoho/golang_thinking/tree/master/src/article_channel/channel1
[GitHub 1]: https://github.com/wjsoho/golang_thinking/tree/master/src/article_channel/channel2
[GitHub 2]: https://github.com/wjsoho/golang_thinking/tree/master/src/article_channel/channel3