一招教你无阻塞读写Golang channel
一招教你无阻塞读写Golang channel
原文作者：shitaibin 链接：https://www.jianshu.com/p/3b24e909905f 來源：简书
无论是无缓冲通道，还是有缓冲通道，都存在阻塞的情况，教你一招再也不遇到channel阻塞的问题。
这篇文章会介绍，哪些情况会存在阻塞，以及如何使用select解决阻塞。
阻塞场景
阻塞场景共4个，有缓存和无缓冲各2个。
无缓冲通道的特点是，发送的数据需要被读取后，发送才会完成，它阻塞场景：
- 通道中无数据，但执行读通道。
- 通道中无数据，向通道写数据，但无协程读取。
1// 场景1
2func ReadNoDataFromNoBufCh() {
3 noBufCh := make(chan int)
4
5 <-noBufCh
6 fmt.Println("read from no buffer channel success")
7
8 // Output:
9 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
10}
11
12// 场景2
13func WriteNoBufCh() {
14 ch := make(chan int)
15
16 ch <- 1
17 fmt.Println("write success no block")
18
19 // Output:
20 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
21}注：示例代码中的Output注释代表函数的执行结果，每一个函数都由于阻塞在通道操作而无法继续向下执行，最后报了死锁错误。
有缓存通道的特点是，有缓存时可以向通道中写入数据后直接返回，缓存中有数据时可以从通道中读到数据直接返回，这时有缓存通道是不会阻塞的，它阻塞的场景是：
- 通道的缓存无数据，但执行读通道。
- 通道的缓存已经占满，向通道写数据，但无协程读。
1// 场景1
2func ReadNoDataFromBufCh() {
3 bufCh := make(chan int, 1)
4
5 <-bufCh
6 fmt.Println("read from no buffer channel success")
7
8 // Output:
9 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
10}
11
12// 场景2
13func WriteBufChButFull() {
14 ch := make(chan int, 1)
15 // make ch full
16 ch <- 100
17
18 ch <- 1
19 fmt.Println("write success no block")
20
21 // Output:
22 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
23}使用Select实现无阻塞读写
select是执行选择操作的一个结构，它里面有一组case语句，它会执行其中无阻塞的那一个，如果都阻塞了，那就等待其中一个不阻塞，进而继续执行，它有一个default语句，该语句是永远不会阻塞的，我们可以借助它实现无阻塞的操作。
下面示例代码是使用select修改后的无缓冲通道和有缓冲通道的读写，以下函数可以直接通过main函数调用，其中的Ouput的注释是运行结果，从结果能看出，在通道不可读或者不可写的时候，不再阻塞等待，而是直接返回。
1// 无缓冲通道读
2func ReadNoDataFromNoBufChWithSelect() {
3 bufCh := make(chan int)
4
5 if v, err := ReadWithSelect(bufCh); err != nil {
6 fmt.Println(err)
7 } else {
8 fmt.Printf("read: %d\n", v)
9 }
10
11 // Output:
12 // channel has no data
13}
14
15// 有缓冲通道读
16func ReadNoDataFromBufChWithSelect() {
17 bufCh := make(chan int, 1)
18
19 if v, err := ReadWithSelect(bufCh); err != nil {
20 fmt.Println(err)
21 } else {
22 fmt.Printf("read: %d\n", v)
23 }
24
25 // Output:
26 // channel has no data
27}
28
29// select结构实现通道读
30func ReadWithSelect(ch chan int) (x int, err error) {
31 select {
32 case x = <-ch:
33 return x, nil
34 default:
35 return 0, errors.New("channel has no data")
36 }
37}
38
39// 无缓冲通道写
40func WriteNoBufChWithSelect() {
41 ch := make(chan int)
42 if err := WriteChWithSelect(ch); err != nil {
43 fmt.Println(err)
44 } else {
45 fmt.Println("write success")
46 }
47
48 // Output:
49 // channel blocked, can not write
50}
51
52// 有缓冲通道写
53func WriteBufChButFullWithSelect() {
54 ch := make(chan int, 1)
55 // make ch full
56 ch <- 100
57 if err := WriteChWithSelect(ch); err != nil {
58 fmt.Println(err)
59 } else {
60 fmt.Println("write success")
61 }
62
63 // Output:
64 // channel blocked, can not write
65}
66
67// select结构实现通道写
68func WriteChWithSelect(ch chan int) error {
69 select {
70 case ch <- 1:
71 return nil
72 default:
73 return errors.New("channel blocked, can not write")
74 }
75}使用Select+超时改善无阻塞读写
使用default实现的无阻塞通道阻塞有一个缺陷：当通道不可读或写的时候，会即可返回。实际场景，更多的需求是，我们希望，尝试读一会数据，或者尝试写一会数据，如果实在没法读写，再返回，程序继续做其它的事情。
使用定时器替代default可以解决这个问题。比如，我给通道读写数据的容忍时间是500ms，如果依然无法读写，就即刻返回，修改一下会是这样：
1func ReadWithSelect(ch chan int) (x int, err error) {
2 timeout := time.NewTimer(time.Microsecond * 500)
3
4 select {
5 case x = <-ch:
6 return x, nil
7 case <-timeout.C:
8 return 0, errors.New("read time out")
9 }
10}
11
12func WriteChWithSelect(ch chan int) error {
13 timeout := time.NewTimer(time.Microsecond * 500)
14
15 select {
16 case ch <- 1:
17 return nil
18 case <-timeout.C:
19 return errors.New("write time out")
20 }
21}结果就会变成超时返回：
1read time out
2write time out
3read time out
4write time out版权申明：内容来源网络，版权归原创者所有。除非无法确认，我们都会标明作者及出处，如有侵权烦请告知，我们会立即删除并表示歉意。谢谢。