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Go 语言学习之 goroutine 和 channel

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frank.
发布2020-08-10 09:52:03
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发布2020-08-10 09:52:03
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01

goroutine

当一个 go 程序运行时,调用 main 函数入口的 goroutine 是主 goroutine,我们还可以使用关键字 go 创建新的 goroutine。在 Go 语言中,创建 goroutine 的语法很简单,只需要在函数或方法调用前加上 go 关键字。

02

channel

channel 是可以让一个 goroutine 发送特定的值到另一个 goroutine 的通信机制。Go 官方鼓励使用 CSP 并发编程风格,以通信代替内存共享,实现并发安全。

与 map 类似,channel 也是使用内置函数 make 创建。channel 是引用类型,它的零值是 nil,channel 可以和 nil 进行比较,相同类型的 channel 可以使用 “==” 符号进行比较。

使用内置函数 make 创建 channel 时,有两个参数,第一个参数是元素类型,第二个可选参数是 channel 的容量。不设置 channel 容量称为无缓冲 channel,设置 channel 容量称为缓冲 channel。无缓冲 channel 是一种阻塞的同步 channel。内置函数 cap 可以获取缓冲 channel 的容量,内置函数 len 可以获取缓冲 channel 的元素个数。

03

channel 操作

channel 操作有三种,分别是 send、receive 和 close。send 操作可以从一个执行的 goroutine 传输一个值到另一个执行 receive 操作的 goroutine。

send 操作和 receive 操作都使用 “<-” 操作符,在 send 语句中,channel 和值分别在操作符左右两边,在 receive 语句中,操作符放在 channel 操作数的前面。

close 操作通过设置一个标志位来表示当前值已经 send 完毕,channel 不会再被 send 值了,close 操作后的 send 操作将导致宕机。在一个已经执行 close 操作的 channel 上执行 receive 操作,将获取这个 channel 上所有已经 send 的值,直到 channel 为空。

缓冲 channel 的 send 操作在队列的尾部插入一个元素,receive 操作在队列的头部移除一个元素。如果缓冲 channel 容量占满,send 操作会阻塞所在的 goroutine,直到另一个 goroutine 对它执行 receive 操作来腾出可用空间。如果缓冲 channel 是空的,receive 操作的 goroutine 阻塞,直到另一个 goroutine 在这个缓冲 channel 上 send 数据。

需要注意的是,如果在同一个缓冲 channel 上执行 send 操作和 receive 操作,是将缓冲 channel 错误地作为队列使用了。在实际项目开发中,send 操作和 receive 操作是由不同的 goroutine 执行的。

无缓冲 channel 的每一次 send 操作都对应一次 receive 操作,实现强同步。缓冲 channel 的 send 操作和 receive 操作是解耦的。我们如果事先可以知道需要 send 的值的数量上限,可以创建一个容量是使用上限的缓冲 channel,在 receive 第一个值前就完成了所有的 send 操作。

使用缓冲 channel,需要注意 send 操作和 receive 操作的 goroutine 的执行效率,否则会影响性能。

04

select 多路复用

select 语句类似 switch 语句,有至少一个 case 分支,和一个可选的默认分支 default。每一个 case 分支指定一次通信(在一些 channel 上执行 send 操作或 receive 操作)和关联的一段代码块。

select 一直处于等待状态,直到一次通信可以符合条件执行某一个或多个 case 分支的代码块,然后 select 执行这次通信,并执行对应的 case 分支,其他的通信将不会发生,select 如果没有可以符合条件执行的 case 分支,它将永远处于等待状态。select 如果同时符合多个 case 分支执行,select 将随机选择一个 case 分支执行。

select 如果有可选默认分支 default,在没有通信可以符合条件执行某一个 case 分支时,它将执行默认分支 default 的代码块。

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原始发表:2020-08-06,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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