channel 是什么？
channel 是GO語言中一種特殊的類型，是連接并發(fā)goroutine的管道
channel 通道是可以讓一個 goroutine 協(xié)程發(fā)送特定值到另一個 goroutine 協(xié)程的通信機(jī)制躏惋。
關(guān)于 channel 的原理，channel通道需要注意的地方嚷辅，之前有分享過簿姨，可以查看如下文章
本次，我們主要分享的是關(guān)于 nil channel 通道，有緩沖通道扁位，無緩沖通道 的常用方法以及巧妙使用的方式
巧用 nil 的 channel 通道
平日里使用的 channel 通道都是使用無緩沖准潭，或者有緩沖的 channel 通道，或許使用為 nil 的 channel 通道還是比較少域仇，甚至都不知道如何去使用 nil 的 channel 通道
我們先來看這么一個例子
- 創(chuàng)建兩個 channel c1, c2 刑然，數(shù)據(jù)類型是 struct{} ，用于占位
- 分別開辟兩個子協(xié)程暇务，其中子協(xié)程 1 在 2 秒之后寫入數(shù)據(jù)給到 c1泼掠，另外一個子協(xié)程 2 在 1 秒之后寫入數(shù)據(jù)給到 c2
- 主協(xié)程循環(huán)等待阻塞讀取 c1 , c2 里面的數(shù)據(jù)，讀取后將對應(yīng)的標(biāo)識 ok1 / ok2 置為 true
- 當(dāng) ok1 和 ok2 都為 true 的時候垦细，退出循環(huán)择镇，結(jié)束程序
func main() {
c1, c2 := make(chan struct{}), make(chan struct{})
go func() {
time.Sleep(time.Second * 2)
c1 <- struct{}{}
//close(c1)
}()
go func() {
time.Sleep(time.Second * 1)
c2 <- struct{}{}
// close(c2)
}()
var (
ok1 bool
ok2 bool
)
for {
select {
case <-c1:
ok1 = true
fmt.Println("1")
case <-c2:
ok2 = true
fmt.Println("2")
}
if ok1 && ok2 {
break
}
}
fmt.Println("program termination ... ")
}
運行結(jié)果如下：
2
1
program termination ...
看上去效果一切正常，若此時括改，我們將上述代碼中的 close(c1) 和 close(c2) 的注釋去掉腻豌，我們再查看一下結(jié)果就回是這樣的：
...
2
2
2
1
program termination ...
出現(xiàn)這樣的問題是什么呢？是因為我們 close channel 通道之后叹谁，若還對這個通道寫入數(shù)據(jù)會 panic饲梭，若還從這個通道讀取數(shù)據(jù)會立即返回該通道類型的零值乘盖，而不會阻塞等待數(shù)據(jù)
因此才會有上述情況焰檩，那么這個時候，我就可以很好的用好這個 nil 的 channel订框，咱就可以這樣來調(diào)整一下關(guān)于通道使用的情況
修改為析苫，從通道中讀取數(shù)據(jù)時，先判斷通道是否已經(jīng)關(guān)閉穿扳，若關(guān)閉則將通道設(shè)置為 nil衩侥，若未關(guān)閉，則打印我們從通道中讀取的數(shù)據(jù)（此處模擬直接打印一個固定的值）
for {
select {
case _, ok := <-c1:
if !ok {
c1 = nil
}else{
fmt.Println("1")
}
case _, ok := <-c2:
if !ok {
c2 = nil
}else{
fmt.Println("2")
}
}
if c1 == nil && c2 == nil {
break
}
}
這種時候矛物，我們就知道對于從通道中讀取數(shù)據(jù)茫死，先去判斷通道是否關(guān)閉，若通道關(guān)閉了履羞，那么我們直接顯示的給通道設(shè)置為 nil
這里是否會有這么一個疑問峦萎？關(guān)閉通道，通道變量不應(yīng)該就變成 nil 了嗎忆首？為什么我們還要自己去設(shè)置為 nil爱榔？
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實際上這就是我們對于通道的基礎(chǔ)知識不扎實了，關(guān)閉通道后糙及，通道本身并不會變?yōu)?nil详幽。通道變量仍然持有通道的地址，只是通道的狀態(tài)變?yōu)榱艘殃P(guān)閉
巧用無緩沖 channel 通道
對于無緩沖的 channel 通道，只有在對其進(jìn)行接收操作的 goroutine 協(xié)程和對其進(jìn)行發(fā)送操作的 goroutine 協(xié)程都存在的情況下唇聘，通信才能進(jìn)行版姑，否則單方面的操作會讓對應(yīng)的 goroutine 協(xié)程陷入阻塞狀態(tài)，因為該 channel 通道沒有緩沖
使用無緩沖的 channel 通道迟郎，我們可以用在如下幾個方面
- 信號傳遞
信號傳遞我們就可以用在兩個協(xié)程一對一的傳遞信號上面漠酿，當(dāng)然我們也可以使用在主協(xié)程主動通知所有子協(xié)程關(guān)閉的全場景下，這就是一對多的傳遞信號谎亩，相關(guān)的 demo 可以在這期文章中有展示
一對一（一個發(fā)一個收）
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[圖片上傳失敗...(image-168d77-1697552448530)]
一對多（一個發(fā)多個收炒嘲，此處可以是 協(xié)程 1 close 掉 通道，那么 多個協(xié)程默認(rèn)都能夠讀取到通道的值是零值匈庭，此時多個子協(xié)程就可以根據(jù)通道的關(guān)閉狀態(tài)來處理后續(xù)的邏輯）
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[圖片上傳失敗...(image-81028d-1697552448530)]
- 控制同步
GO語言倡導(dǎo)我們不要通過共享內(nèi)存來通信夫凸，而應(yīng)該通過通信來共享內(nèi)存，此處 channel 就是這樣設(shè)計的阱持，當(dāng)然如果需要有更高的性能夭拌，那么我們還是可以使用更加低級的GO語言原語 sync 包中的鎖機(jī)制
可以點擊查看往期文章：sync 鎖機(jī)制
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巧用有緩沖 channel 通道
- 用作隊列
用作隊列應(yīng)該是比較好理解的，隊列先入先出 FIFO衷咽，給 channel 通道設(shè)置明確的緩沖區(qū)鸽扁，例如 ch:=make(chan int, 10)
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多個協(xié)程就可以異步的并發(fā)處理該隊列，由于有緩沖的 channel 通道中有一定的容量镶骗，因此桶现，對于協(xié)程讀取通道中數(shù)據(jù)時，存在阻塞的情況相對無緩沖的通道來說就會少很多鼎姊，相應(yīng)的在一定程度上就提升了性能
對于有緩沖的 channel 通道骡和，channel 通道滿的時候，寫入數(shù)據(jù)會阻塞相寇，讀取數(shù)據(jù)正常處理慰于， channel 通道空的時候，寫入數(shù)據(jù)正常唤衫，讀取數(shù)據(jù)會阻塞
- 用作信號量
有緩沖的 channel 通道還可以用來計數(shù)婆赠，例如我們有 15 個 job，可是目前只有 3 個 worker佳励，那么同一時間休里，只會有 3 個worker 來干活，我們就可以使用通道來查看目前有多少個 worker 在工作植兰，寫一個簡單的 demo
- 創(chuàng)建 j 和 worker channel 通道份帐，
- 子協(xié)程 1 寫 15 個任務(wù)給到 j 通道中，寫完 15 個任務(wù)到 j 中便關(guān)閉自己的通道（因為后續(xù)我們需要使用 for...range 的方式讀取通道）
- 使用 sync.WaitGroup 管控開辟的 3 個協(xié)程楣导，模擬 3 個 工人去干活
- 能夠從寫入數(shù)據(jù)到 worker channel 通道中废境，則開始干活，干完之后，從 worker channel 通道中讀出數(shù)據(jù)
func main() {
j := make(chan int, 15)
worker := make(chan int, 3)
go func() {
for i := 0; i < 15; i++ {
j <- i
}
close(j)
}()
var wg sync.WaitGroup
for job := range j {
wg.Add(1)
go func(job int) {
defer wg.Done()
worker <- job
// 模擬干活
fmt.Println("正在執(zhí)行 job : ", job)
time.Sleep(time.Second * 1)
<-worker
}(job)
}
wg.Wait()
fmt.Println("program termination ... ")
}
感興趣的 xdm 的可以復(fù)制代碼運行一下噩凹，可以看到效果是 3 個 job 一起打印巴元，間隔 1 秒后，又是 3 個 job 一起打印的??
select 和 channel 通道如何結(jié)合使用驮宴？
- 心跳
func main() {
h := time.NewTicker(2 * time.Second)
defer h.Stop()
for {
select {
case <-h.C:
// 模擬處理心跳
fmt.Println("hhh")
}
}
}
- 使用 default
select ...default這個組合就不必過多贅述了逮刨，就是在我們阻塞讀取通道數(shù)據(jù)時，若當(dāng)前時間沒有從任何一個通道中讀取到數(shù)據(jù)堵泽，則默認(rèn)走 default 里面的邏輯
- 超時機(jī)制
超時機(jī)制使用的也是非常頻繁的修己，很多時候為了方便，可能我們會使用例如<- time.After(10 * time.Second)的方式迎罗，使用這種方式睬愤，GO 語言會維護(hù)一個最小堆，當(dāng)時間到了纹安，通道被喚醒的時候尤辱，就會從最小堆頂取出 timer 對象，再執(zhí)行 timer 中的函數(shù)厢岂，執(zhí)行完畢之后光督，自行就會做刪除，自行就會做 GC
可是在上述這種方式使用比較多的時候塔粒，會給程序帶來 GC 的壓力结借，我們完全可以入如下方式來實現(xiàn)超時機(jī)制，顯示的去做 GC
func main() {
c := time.NewTimer(10 * time.Second)
defer c.Stop()
for {
select {
case <-c.C:
fmt.Println("program overtime ")
return
}
}
}
總結(jié)
本次演示了關(guān)于 nil channel窗怒，有緩沖 channel 映跟，無緩沖 channel ， select 如何與 channel 配合使用扬虚，上述 demo 完全可以復(fù)制下來，xdm 可以自行運行球恤，查看效果
歡迎點贊辜昵，關(guān)注，收藏
朋友們咽斧，你的支持和鼓勵堪置，是我堅持分享，提高質(zhì)量的動力
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好了张惹，本次就到這里
技術(shù)是開放的舀锨，我們的心態(tài)，更應(yīng)是開放的宛逗。擁抱變化坎匿，向陽而生，努力向前行。
我是阿兵云原生替蔬，歡迎點贊關(guān)注收藏告私，下次見~
