我们知道 Go 中,存在一个 defer 关键字用于修饰一个函数或者方法,使得该函数或者方法在返回前才会执行,也就说被延迟执行,但又一定会执行。但其实 Go 中也存在类似的异步,或者说多线程的概念,但在 Go 中不叫作线程,而是叫协程。
协程相对于线程来说,是一个非常轻量级的东西,它在一个程序中,可以启动很多个。协程也称为 goroutine。goroutine 被 Go runtime 所调度,这一点和线程不一样。也就是说,Go 语言的并发是由 Go 自己所调度的,自己决定同时执行多少个 goroutine,什么时候执行哪几个。这些对于我们开发者来说很透明,只需要在编码的时候告诉 Go 语言要启动几个 goroutine,至于如何调度执行,我们不用关心。
启动一个 goroutine 简单,Go 语言为我们提供了 go 关键字,相比其他编程语言简化了很多,如代码:
func main() {
go fmt.Println("码疯窝在香嗝喱辣")
fmt.Println("I am main goroutine")
time.Sleep(time.Second)
}
这样就启动了一个 goroutine,用来调用 fmt.Println 函数,打印"码疯窝在香嗝喱辣",所以这段代码里,其实有两个 goroutine,一个是 main 函数启动的 main goroutine,一个是通过 go 关键字启动的 goroutine。
也就是说,启动一个协程的关键字 go 即可,语法:
go function()
go 函数执行体
go 关键字后跟一个方法或者函数的调用,就可以启动一个 goroutine,让方法在这个新启动的 goroutine 中运行。运行以上示例,可以看到如下输出:
I am main goroutine
#待一秒的同时输出下面
码疯窝在香嗝喱辣
从输出结果也可以看出,程序是并发的,go 关键字启动的 goroutine 并不阻塞 main goroutine 的执行,所以我们看到如上打印。
在 Go 中,既然有了协程,那么这些协程之间如何通信呢?Go 提供了一个 channel(通道) 来解决。
在 Go 语言中,声明一个 channel 非常简单,使用内置的 make 函数即可,如下:
ch:=make(chan string)
其中 chan 是一个关键字,表示是 channel 类型。后面的 string 表示 channel 里的数据是 string 类型。通过 channel 的声明也可以看到,chan 是一个集合类型。
定义好 chan 后就可以使用了,一个 chan 的操作只有两种:发送和接收:
示例:
package main
import "fmt"
func main() {
ch := make(chan string)
go func() {
fmt.Println("码疯窝在香嗝喱辣")
ch <- "发送数据者:码疯窝在香嗝喱辣"
}()
fmt.Println("I am main goroutine")
v := <- ch
fmt.Println("接收到的chan中的值为:",v)
}
我们先来执行看看打印结果:
I am main goroutine
码疯窝在香嗝喱辣
接收到的chan中的值为:送数据者:码疯窝在香嗝喱辣
从运行结果可以看出:达到了使用 time.Sleep 函数的效果。
相信应该明白为什么程序不会在新的 goroutine 完成之前退出了,因为通过 make 创建的 chan 中没有值,而 main goroutine 又想从 chan 中获取值,获取不到就一直等待,等到另一个 goroutine 向 chan 发送值为止。
上面的示例中,使用 make 创建的 chan 就是一个无缓冲 channel,它的容量是 0,不能存储任何数据。所以无缓冲 channel 只起到传输数据的作用,数据并不会在 channel 中做任何停留。这也意味着,无缓冲 channel 的发送和接收操作是同时进行的,它也被称为同步 channel。
有缓冲 channel 类似一个可阻塞的队列,内部的元素先进先出。通过 make 函数的第二个参数可以指定 channel 容量的大小,进而创建一个有缓冲 channel,如:
cacheCh := make(chan int,5)
定义了一个容量为 5 的元素为 int 类型的 chan。
一个有缓冲 channel 具备以下特点:
cache := make(chan int,5)
cache <- 2
cache <- 3
fmt.Println("容量:",cap(cache),",元素个数:",len(cache))
无缓冲 channel 其实就是一个容量大小为 0 的 channel。比如 make(chan int,0)
通过内置函数 close 即可关闭 channel。如果一个 channel 被关闭了,就不能向里面发送数据了,如果发送的话,会引起 painc 异常。但是还可以接收 channel 里的数据,如果 channel 里没有数据的话,接收的数据是元素类型的零值。
所谓单向,即可要不发送,要么只能接收。所以单向 channel 的声明也很简单,只需要在声明的时候带上 <- 操作符即可,如下:
send := make(chan <- int)
receive := make(<- chan int)