Channel是Go中的一個(gè)核心類型稚瘾，你可以把它看成一個(gè)管道，通過它并發(fā)核心單元就可以發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊(communication)。

它的操作符是箭頭 <- 翰苫。

ch <- v    // 發(fā)送值v到Channel ch中
v := <-ch  // 從Channel ch中接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)賦值給v

(箭頭的指向就是數(shù)據(jù)的流向)

就像 map 和 slice 數(shù)據(jù)類型一樣, channel必須先創(chuàng)建再使用:

ch := make(chan int)

Channel 類型

Channel類型的定義格式如下：

ChannelType = ( "chan" | "chan" "<-" | "<-" "chan" ) ElementType .

它包括三種類型的定義这橙∽嘁ぃ可選的<-代表channel的方向。如果沒有指定方向屈扎，那么Channel就是雙向的埃唯，既可以接收數(shù)據(jù)，也可以發(fā)送數(shù)據(jù)鹰晨。

chan T          // 可以接收和發(fā)送類型為 T 的數(shù)據(jù)
chan<- float64  // 只可以用來發(fā)送 float64 類型的數(shù)據(jù)
<-chan int      // 只可以用來接收 int 類型的數(shù)據(jù)

<-總是優(yōu)先和最左邊的類型結(jié)合墨叛。(The <- operator associates with the leftmost chan possible)

chan<- chan int    // 等價(jià) chan<- (chan int)
chan<- <-chan int  // 等價(jià) chan<- (<-chan int)
<-chan <-chan int  // 等價(jià) <-chan (<-chan int)
chan (<-chan int)

使用make初始化Channel,并且可以設(shè)置容量:

make(chan int, 100)

容量(capacity)代表Channel容納的最多的元素的數(shù)量，代表Channel的緩存的大小并村。
如果沒有設(shè)置容量巍实，或者容量設(shè)置為0, 說明Channel沒有緩存，只有sender和receiver都準(zhǔn)備好了后它們的通訊(communication)才會(huì)發(fā)生(Blocking)哩牍。如果設(shè)置了緩存棚潦，就有可能不發(fā)生阻塞， 只有buffer滿了后 send才會(huì)阻塞膝昆， 而只有緩存空了后receive才會(huì)阻塞丸边。一個(gè)nil channel不會(huì)通信。

可以通過內(nèi)建的close方法可以關(guān)閉Channel荚孵。

你可以在多個(gè)goroutine從/往 一個(gè)channel 中 receive/send 數(shù)據(jù), 不必考慮額外的同步措施妹窖。

Channel可以作為一個(gè)先入先出(FIFO)的隊(duì)列，接收的數(shù)據(jù)和發(fā)送的數(shù)據(jù)的順序是一致的收叶。

channel的 receive支持 multi-valued assignment骄呼，如:

v, ok := <-ch

它可以用來檢查Channel是否已經(jīng)被關(guān)閉了。

send語句
send語句用來往Channel中發(fā)送數(shù)據(jù)判没， 如ch <- 3蜓萄。
它的定義如下:

SendStmt = Channel "<-" Expression .
Channel  = Expression .

在通訊(communication)開始前channel和expression必選先求值出來(evaluated)，比如下面的(3+4)先計(jì)算出7然后再發(fā)送給channel澄峰。

c := make(chan int)
defer close(c)
go func() { c <- 3 + 4 }()
i := <-c
fmt.Println(i)

send被執(zhí)行前(proceed)通訊(communication)一直被阻塞著嫉沽。如前所言，無緩存的channel只有在receiver準(zhǔn)備好后send才被執(zhí)行俏竞。如果有緩存绸硕，并且緩存未滿堂竟，則send會(huì)被執(zhí)行。

往一個(gè)已經(jīng)被close的channel中繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致run-time panic玻佩。

往nil channel中發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)一致被阻塞著出嘹。

receive 操作符
<-ch用來從channel ch中接收數(shù)據(jù)，這個(gè)表達(dá)式會(huì)一直被block,直到有數(shù)據(jù)可以接收咬崔。
從一個(gè)nil channel中接收數(shù)據(jù)會(huì)一直被block疚漆。

從一個(gè)被close的channel中接收數(shù)據(jù)不會(huì)被阻塞，而是立即返回刁赦，接收完已發(fā)送的數(shù)據(jù)后會(huì)返回元素類型的零值(zero value)。

如前所述闻镶，你可以使用一個(gè)額外的返回參數(shù)來檢查channel是否關(guān)閉甚脉。

x, ok := <-ch
x, ok = <-ch
var x, ok = <-ch

如果OK 是false，表明接收的x是產(chǎn)生的零值铆农，這個(gè)channel被關(guān)閉了或者為空牺氨。

blocking

缺省情況下，發(fā)送和接收會(huì)一直阻塞著墩剖，直到另一方準(zhǔn)備好猴凹。這種方式可以用來在gororutine中進(jìn)行同步，而不必使用顯示的鎖或者條件變量岭皂。

如官方的例子中x, y := <-c, <-c這句會(huì)一直等待計(jì)算結(jié)果發(fā)送到channel中郊霎。

import "fmt"
func sum(s []int, c chan int) {
    sum := 0
    for _, v := range s {
        sum += v
    }
    c <- sum // send sum to c
}
func main() {
    s := []int{7, 2, 8, -9, 4, 0}
    c := make(chan int)
    go sum(s[:len(s)/2], c)
    go sum(s[len(s)/2:], c)
    x, y := <-c, <-c // receive from c
    fmt.Println(x, y, x+y)
}

Buffered Channels

make的第二個(gè)參數(shù)指定緩存的大小：ch := make(chan int, 100)爷绘。

通過緩存的使用书劝，可以盡量避免阻塞，提供應(yīng)用的性能土至。

Range

for …… range語句可以處理Channel购对。

func main() {
    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Hour)
    }()
    c := make(chan int)
    go func() {
        for i := 0; i < 10; i = i + 1 {
            c <- i
        }
        close(c)
    }()
    for i := range c {
        fmt.Println(i)
    }
    fmt.Println("Finished")
}

range c產(chǎn)生的迭代值為Channel中發(fā)送的值，它會(huì)一直迭代直到channel被關(guān)閉陶因。上面的例子中如果把close(c)注釋掉骡苞，程序會(huì)一直阻塞在for …… range那一行。

select

select語句選擇一組可能的send操作和receive操作去處理楷扬。它類似switch,但是只是用來處理通訊(communication)操作解幽。
它的case可以是send語句，也可以是receive語句毅否，亦或者default亚铁。

receive語句可以將值賦值給一個(gè)或者兩個(gè)變量。它必須是一個(gè)receive操作螟加。

最多允許有一個(gè)default case,它可以放在case列表的任何位置徘溢，盡管我們大部分會(huì)將它放在最后吞琐。

import "fmt"
func fibonacci(c, quit chan int) {
    x, y := 0, 1
    for {
        select {
        case c <- x:
            x, y = y, x+y
        case <-quit:
            fmt.Println("quit")
            return
        }
    }
}
func main() {
    c := make(chan int)
    quit := make(chan int)
    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            fmt.Println(<-c)
        }
        quit <- 0
    }()
    fibonacci(c, quit)
}

如果有同時(shí)多個(gè)case去處理,比如同時(shí)有多個(gè)channel可以接收數(shù)據(jù)，那么Go會(huì)偽隨機(jī)的選擇一個(gè)case處理(pseudo-random)然爆。如果沒有case需要處理站粟，則會(huì)選擇default去處理，如果default case存在的情況下曾雕。如果沒有default case奴烙，則select語句會(huì)阻塞，直到某個(gè)case需要處理剖张。

需要注意的是切诀，nil channel上的操作會(huì)一直被阻塞，如果沒有default case,只有nil channel的select會(huì)一直被阻塞搔弄。

select語句和switch語句一樣幅虑，它不是循環(huán)，它只會(huì)選擇一個(gè)case來處理顾犹，如果想一直處理channel倒庵，你可以在外面加一個(gè)無限的for循環(huán)：

for {
    select {
    case c <- x:
        x, y = y, x+y
    case <-quit:
        fmt.Println("quit")
        return
    }
}

timeout

select有很重要的一個(gè)應(yīng)用就是超時(shí)處理。 因?yàn)樯厦嫖覀兲岬届潘ⅲ绻麤]有case需要處理擎宝，select語句就會(huì)一直阻塞著。這時(shí)候我們可能就需要一個(gè)超時(shí)操作浑玛，用來處理超時(shí)的情況绍申。
下面這個(gè)例子我們會(huì)在2秒后往channel c1中發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)，但是select設(shè)置為1秒超時(shí),因此我們會(huì)打印出timeout 1,而不是result 1

import "time"
import "fmt"
func main() {
    c1 := make(chan string, 1)
    go func() {
        time.Sleep(time.Second * 2)
        c1 <- "result 1"
    }()
    select {
    case res := <-c1:
        fmt.Println(res)
    case <-time.After(time.Second * 1):
        fmt.Println("timeout 1")
    }
}

其實(shí)它利用的是time.After方法锄奢，它返回一個(gè)類型為<-chan Time的單向的channel失晴，在指定的時(shí)間發(fā)送一個(gè)當(dāng)前時(shí)間給返回的channel中。

Timer和Ticker

我們看一下關(guān)于時(shí)間的兩個(gè)Channel拘央。
timer是一個(gè)定時(shí)器涂屁，代表未來的一個(gè)單一事件，你可以告訴timer你要等待多長(zhǎng)時(shí)間灰伟，它提供一個(gè)Channel拆又，在將來的那個(gè)時(shí)間那個(gè)Channel提供了一個(gè)時(shí)間值。下面的例子中第二行會(huì)阻塞2秒鐘左右的時(shí)間栏账，直到時(shí)間到了才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行帖族。

timer1 := time.NewTimer(time.Second * 2)
<-timer1.C
fmt.Println("Timer 1 expired")

當(dāng)然如果你只是想單純的等待的話，可以使用time.Sleep來實(shí)現(xiàn)挡爵。

你還可以使用timer.Stop來停止計(jì)時(shí)器竖般。

timer2 := time.NewTimer(time.Second)
go func() {
    <-timer2.C
    fmt.Println("Timer 2 expired")
}()
stop2 := timer2.Stop()
if stop2 {
    fmt.Println("Timer 2 stopped")
}

ticker是一個(gè)定時(shí)觸發(fā)的計(jì)時(shí)器，它會(huì)以一個(gè)間隔(interval)往Channel發(fā)送一個(gè)事件(當(dāng)前時(shí)間)茶鹃，而Channel的接收者可以以固定的時(shí)間間隔從Channel中讀取事件涣雕。下面的例子中ticker每500毫秒觸發(fā)一次艰亮，你可以觀察輸出的時(shí)間。

ticker := time.NewTicker(time.Millisecond * 500)
go func() {
    for t := range ticker.C {
        fmt.Println("Tick at", t)
    }
}()

類似timer, ticker也可以通過Stop方法來停止挣郭。一旦它停止迄埃，接收者不再會(huì)從channel中接收數(shù)據(jù)了。

close

內(nèi)建的close方法可以用來關(guān)閉channel兑障。

總結(jié)一下channel關(guān)閉后sender的receiver操作侄非。
如果channel c已經(jīng)被關(guān)閉,繼續(xù)往它發(fā)送數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致panic: send on closed channel:

import "time"
func main() {
    go func() {
        time.Sleep(time.Hour)
    }()
    c := make(chan int, 10)
    c <- 1
    c <- 2
    close(c)
    c <- 3
}

但是從這個(gè)關(guān)閉的channel中不但可以讀取出已發(fā)送的數(shù)據(jù)，還可以不斷的讀取零值:

c := make(chan int, 10)
c <- 1
c <- 2
close(c)
fmt.Println(<-c) //1
fmt.Println(<-c) //2
fmt.Println(<-c) //0
fmt.Println(<-c) //0

但是如果通過range讀取流译，channel關(guān)閉后for循環(huán)會(huì)跳出

c := make(chan int, 10)
c <- 1
c <- 2
close(c)
for i := range c {
    fmt.Println(i)
}

通過i, ok := <-c可以查看Channel的狀態(tài)逞怨，判斷值是零值還是正常讀取的值。

c := make(chan int, 10)
close(c)
i, ok := <-c
fmt.Printf("%d, %t", i, ok) //0, false

同步

channel可以用在goroutine之間的同步福澡。
下面的例子中main goroutine通過done channel等待worker完成任務(wù)骇钦。 worker做完任務(wù)后只需往channel發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)就可以通知main goroutine任務(wù)完成。

import (
    "fmt"
    "time"
)
func worker(done chan bool) {
    time.Sleep(time.Second)
    // 通知任務(wù)已完成
    done <- true
}
func main() {
    done := make(chan bool, 1)
    go worker(done)
    // 等待任務(wù)完成
    <-done
}

轉(zhuǎn)自：https://colobu.com/2016/04/14/Golang-Channels/