golang 無(wú)緩存channel和有緩存channel

無(wú)緩存通道

var ch = make(chan int)  // 創(chuàng)建一個(gè)int類(lèi)型的channel
cap(ch)                  // ch的容量是0

• 發(fā)送/存入

  ch <- 1  // 存入一個(gè)int類(lèi)型的值
  

• 接收/取出

  x := <-ch  // 取出ch中的值潦牛，并賦值給x
  

• 關(guān)閉

  close(ch) // 關(guān)閉發(fā)送方channel眶掌，對(duì)接收發(fā)channel關(guān)閉操作會(huì)panic
  val, ok := <-ch // ok 可用于判斷通道是否關(guān)閉。
  

  

| 操作  |  nil  |       closed channel       |
| :---: | :---: | :------------------------: |
| close | panic |           panic            |
| 存入  | 阻塞  |           panic            |
| 取出  | 阻塞  | 返回對(duì)應(yīng)類(lèi)型零值和關(guān)閉信號(hào) |

了解了channel的基本語(yǔ)法巴碗，我們看一個(gè)例子

```go
func main() {
    ch := make(chan int) // 創(chuàng)建一個(gè)無(wú)緩存channel
    ch <- 233
    fmt.Println(<-ch)
}

上面的代碼可以成功執(zhí)行嗎朴爬？答案是否定的。會(huì)出現(xiàn)死鎖橡淆。這是因?yàn)?ch是一個(gè)無(wú)緩存的channel召噩，當(dāng)我們向它存入值的時(shí)候，會(huì)阻塞所在goroutine逸爵，這里當(dāng)然是main.main的goroutine蚣常，后面的語(yǔ)句根本不會(huì)執(zhí)行到。那么我們應(yīng)該怎么修改呢痊银，繼續(xù)看代碼：

func main() {
    ch := make(chan int)
    go func(chan int) { ch <- 233 }(ch)
    fmt.Println(<-ch)
}

這里我們?cè)趍ain.main 主goroutine 中新建了一個(gè)goroutine抵蚊，這樣阻塞的就是這個(gè)goroutine了，不影響main.main溯革。當(dāng)主協(xié)程執(zhí)行到<-ch的時(shí)候贞绳，取出值，完成一次同步通信致稀。

一句話(huà)總結(jié)：無(wú)緩存的channel只有在receiver準(zhǔn)備好后send才被執(zhí)行冈闭，也就是說(shuō)receiver的goroutine 和sender的goroutine 必須成對(duì)出現(xiàn)

之前看到一個(gè)打網(wǎng)球的模擬，很有趣抖单，可以加深一下理解萎攒，我們看一下

package main

import(
    "math/rand"
    "sync"
    "time"
    "fmt"
)

// wg用來(lái)等待程序結(jié)束
var wg sync.WaitGroup

func init() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
}

// main是所有Go程序的入口
func main() {
    // 創(chuàng)建一個(gè)無(wú)緩沖的通道
    court := make(chan int)

    // 計(jì)數(shù)加2，表示要等待兩個(gè)goroutine
    wg.Add(2)

    // 啟動(dòng)兩個(gè)選手
    go player("Nick", court)
    go player("Jack", court)

    // 發(fā)球
    court <- 1

    // 等待游戲結(jié)束
    wg.Wait()
}

// player 模擬一個(gè)選手在打網(wǎng)球
func player(name string, court chan int) {
    // 在函數(shù)退出時(shí)調(diào)用Done來(lái)通知main函數(shù)工作已經(jīng)完成
    defer wg.Done()

    for{
        // 等待球被擊打過(guò)來(lái)
        ball, ok := <-court
        if !ok {
            // 如果通道被關(guān)閉矛绘，我們就贏了
            fmt.Printf("Player %s Won\n", name)
            return
        }

        // 選隨機(jī)數(shù)耍休，然后用這個(gè)數(shù)來(lái)判斷我們是否丟球
        n := rand.Intn(100)
        if n%5 == 0 {
            fmt.Printf("Player %s Missed\n", name)

            // 關(guān)閉通道，表示我們輸了
            close(court)
            return
        }

        // 顯示擊球數(shù)货矮，并將擊球數(shù)加1
        fmt.Printf("Player %s Hit %d\n", name, ball)
        ball++

        // 將球打向?qū)κ?        court <- ball
    }
}

E:\go\src\learngolang\00test>go run main.go
Player Jack Hit 1
Player Nick Hit 2
Player Jack Hit 3
Player Nick Hit 4
Player Jack Hit 5
Player Nick Hit 6
Player Jack Hit 7
Player Nick Hit 8
Player Jack Hit 9
Player Nick Missed
Player Jack Won

上面的go函數(shù)為什么能交替執(zhí)行呢羊精？首先，我們有main主協(xié)程g0囚玫，里面創(chuàng)建了兩個(gè)goroutine喧锦，g1，g2抓督，然后燃少，主協(xié)程g0向無(wú)緩存channel中發(fā)送數(shù)據(jù)，g0阻塞铃在，這時(shí)阵具，g1、g2中某一個(gè)，如g2怔昨，先進(jìn)入通道的接收隊(duì)列，則通道獲得一次同步宿稀，g0取消阻塞趁舀。在player函數(shù)中court <- ball 這句代碼繼續(xù)向通道發(fā)送數(shù)據(jù)，g2阻塞祝沸，這時(shí)通道中g(shù)1等待接收矮烹，g1開(kāi)始執(zhí)行，通道接收操作之后罩锐，g2取消阻塞奉狈，for循環(huán)繼續(xù)等待接收，阻塞涩惑，g1最后向通道發(fā)送數(shù)據(jù)仁期，g1阻塞；g2接收數(shù)據(jù)....直到goroutine結(jié)束運(yùn)行竭恬。

WaitGroup是用來(lái)讓g0等待g1跛蛋、g2執(zhí)行的。因?yàn)楫?dāng)程序執(zhí)行到一條go語(yǔ)句時(shí)痊硕，Go語(yǔ)言的運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)赊级，會(huì)試圖從某個(gè)存放空閑的G隊(duì)列中獲取一個(gè)G（也就是goroutine），沒(méi)有則創(chuàng)建一個(gè)新的G岔绸。Go語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)會(huì)用這個(gè)G去包裝當(dāng)前的那個(gè)go函數(shù)（或者說(shuō)該函數(shù)中的那些代碼）理逊，然后再把這個(gè)G追加到某個(gè)存放可運(yùn)行的G的隊(duì)列中。這類(lèi)隊(duì)列中的G總是會(huì)按照先入先出的順序盒揉，很快地由運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部的調(diào)度器安排運(yùn)行晋被。雖然這會(huì)很快，但是由于上面所說(shuō)的那些準(zhǔn)備工作還是不可避免的刚盈，所以耗時(shí)還是存在的墨微。因此，go函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間總是會(huì)明顯滯后于它所屬的go語(yǔ)句的執(zhí)行時(shí)間扁掸。不然翘县，主goroutine代碼執(zhí)行完關(guān)閉，其創(chuàng)建的其他goroutine還沒(méi)來(lái)得及執(zhí)行也就跟著關(guān)閉了谴分。

有緩存channel

var ch = make(chan int, 10) //創(chuàng)建一個(gè)有緩存的channel锈麸，容量是10，即可以傳入10個(gè)int類(lèi)型的值

• 發(fā)送

• 接收

• 關(guān)閉

  func main() {
    ch := make(chan int, 10)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        ch <- i + 1            // 向channel中傳入5 個(gè)值
    }
    fmt.Println(len(ch))        // 5      // channel長(zhǎng)度為5
    close(ch)                   // 關(guān)閉channel
    fmt.Println("--------------")
  
    for x := range ch {         // range的截止條件是channel關(guān)閉牺蹄，即關(guān)閉前存入多少個(gè)值忘伞，range的范圍是多少，如果range的對(duì)象沒(méi)有關(guān)閉，則最終阻塞氓奈，引起panic
        fmt.Println(x)          // 接收一個(gè)翘魄，channel的有效值少一個(gè)
    }
    fmt.Println("--------------")
    fmt.Println(len(ch))        // 0       // channel 長(zhǎng)度為0
    fmt.Println(cap(ch))        // 10      // channel容量為10
  }
  

buffer沒(méi)滿(mǎn)則暑竟，寫(xiě)入\發(fā)送 不會(huì)阻塞；buffer不空育勺，則讀取\接收 不會(huì)阻塞但荤。發(fā)送和接收不是同步的。但多說(shuō)一句涧至，其實(shí)這種情況不太常用腹躁，原因也很簡(jiǎn)單。因?yàn)?strong>上下游的消費(fèi)情況是統(tǒng)一的南蓬，如果生產(chǎn)者生產(chǎn)的速度過(guò)快纺非，而消費(fèi)端跟不上的話(huà)，即使把它先暫存在緩沖區(qū)當(dāng)中也沒(méi)什么用赘方，早晚還是會(huì)要阻塞的铐炫。