Go并发编程中使用channel的方法

下面我就来详细讲解Go并发编程中使用channel的方法的完整攻略。

什么是channel

Go语言中的channel是一种通信机制，用于协调多个goroutine之间的交互和同步。简单来说，channel就是一个通道，通过它可以在goroutine之间传递数据，实现数据共享，实现同步或异步的通信。

channel的创建和关闭

channel是通过内置函数make创建的，格式为：make(chan <type>)，其中type指定了channel中传输的数据类型。

channel可以通过内置函数close关闭，格式为：close(channel)。

channel的使用方法

读写channel

通过channel的读写操作，可以实现goroutine之间的数据传递。

写channel

数据通过<-运算符写入channel中，格式为：channel <- data，其中data是要写入channel中的数据。如果channel已经满了，则该操作会被阻塞，直到有其他goroutine从channel中读取数据，才能继续执行。

读channel

数据通过<-运算符从channel中读取，格式为：data <- channel，其中data是接收到的数据。如果channel中没有数据可读，则该操作会被阻塞，直到有其他goroutine向channel中写入数据，才能继续执行。

阻塞和非阻塞

channel的读写操作可以分为阻塞和非阻塞两种方式。

阻塞

当channel中没有数据可读、或channel已满无法再写入数据时，读写操作会被阻塞，直到channel中有数据可读、或其他goroutine从channel中读取数据释放出空间后，才能继续执行。

非阻塞

非阻塞读写操作即为尝试读写操作，若无法读写则不会阻塞程序，而是立即返回一个错误。

单向channel

单向channel只能用于发送或者接收数据，不能同时用于读写操作。单向channel是通过指定相应数据类型的读写channel来创建的。

发送channel

可以通过chan<-<T>指定一个只能发送T类型数据的channel，即只能进行写操作。

接收channel

可以通过<-chan<T>指定一个只能接收T类型数据的channel，即只能进行读操作。

channel实例

下面是两个channel的使用实例。

实例1：goroutine之间的通信

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func task1(ch chan string) {
    fmt.Println("task1 start")
    time.Sleep(2 * time.Second)
    ch <- "task1 done"
}

func task2(ch chan string) {
    fmt.Println("task2 start")
    time.Sleep(4 * time.Second)
    ch <- "task2 done"
}

func main() {
    ch := make(chan string)
    go task1(ch)
    go task2(ch)
    res1 := <-ch
    res2 := <-ch
    fmt.Println(res1)
    fmt.Println(res2)
}

这个例子中，我们在两个不同的goroutine中执行两个任务，当任务执行完毕后通过channel返回结果。在main函数中，先创建一个string类型的channel，然后分别启动task1和task2两个函数的goroutine。在这两个函数中，都会先输出开始执行的提示信息，然后分别执行2秒和4秒的休眠，模拟两个不同耗时的任务。任务执行完毕后，将结果写入channel中并通过<-运算符接收结果。最后在main函数中输出结果。

实例2：带缓冲的channel

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch := make(chan int, 2)
    ch <- 1
    ch <- 2
    fmt.Println("channel is full")
    time.Sleep(2 * time.Second)
    fmt.Println(<-ch)
    fmt.Println(<-ch)
}

这个例子中，我们创建了一个带缓冲的int类型的channel，并将其大小设为2。紧接着，我们向channel中写入两个数字1和2，并输出提示信息“channel is full”，此时channel已经满了。然后通过睡眠2秒的方式模拟程序其他操作，最后通过读channel的方式依次输出之前写入的数字。注意，由于我们设置了缓冲，所以即使channel已经满了，我们依然可以继续向其中写入数据，只有当超过缓冲大小的时候，才会被阻塞。