Golang并发编程之Channel详解

什么是Channel？

在Golang中，Channel是一种用于在不同的Goroutine之间进行通信和同步的机制。可以将其类比为管道。

在Golang中，一个Channel是一个类型为chan的引用类型。它是通过使用make函数创建的。

ch := make(chan int) // 创建一个类型为int的Channel

Channel的特性

• Channel是类型相关的，也就是说，一个int类型的Channel只能传输int类型的数据。
• Channel是引用类型，所以可以通过函数调用传递它。
• Channel是并发安全的。多个Goroutine可以同时发送和接收数据，并且会自动同步。

创建一个Channel

我们可以使用make函数来创建一个Channel。make函数的原型如下：

make(chan T, k)

其中，T表示Channel中元素的类型，k表示Channel的缓存大小。

ch := make(chan int)    // 创建一个不带缓存的int类型Channel
ch2 := make(chan bool, 10) // 创建一个带有10个缓存槽的bool类型Channel

Channel的操作

在Channel上有两个主要的操作：发送和接收。发送操作用于向Channel中传递数据，接收操作用于从Channel中获取数据。

发送操作

使用<-运算符可以将数据发送到Channel中。语法如下：

ch <- data

其中，ch表示待发送的Channel，data表示待发送的数据。

ch := make(chan string)
ch <- "Hello World!" // 将字符串"Hello World!"发送到ch中

接收操作

使用<-运算符可以从Channel中接收数据。语法如下：

data := <- ch

其中，ch表示待接收的Channel，data表示接收到的数据。

ch := make(chan string)
data := <- ch      // 从ch中接收字符串

当Channel中没有数据时，接收操作会被阻塞。直到有数据被发送到Channel中时，接收操作才会恢复执行。

ch := make(chan string)
go func() {
    ch <- "Hello World!"
}()
data := <- ch      // 从ch中接收字符串，此处不会被阻塞

关闭Channel

使用close函数可以关闭一个Channel。一旦Channel被关闭，再向Channel发送数据会导致panic，从已关闭的Channel接收数据则会立刻返回零值。关闭操作只对接收端起作用，即只有接收方才能看到Channel已经关闭；发送方可以继续向已经关闭的Channel发送数据，但接收方将无法接收到更多的数据。

close(ch)
v, ok := <- ch // ok为false，表示Channel已被关闭

示例说明

示例1：基本的Channel用法

下面是一个基本的Channel使用示例：

package main

import "fmt"

func send(ch chan string) {
    ch <- "Hello"
    ch <- "World"
    ch <- "!"
}

func main() {
    ch := make(chan string)
    go send(ch)
    fmt.Println(<-ch)
    fmt.Println(<-ch)
    fmt.Println(<-ch)
}

这个程序中，我们首先创建了一个Channel用于在send函数和main函数之间进行通信。send函数用于向Channel中发送3个字符串数据，而main函数则从Channel中接收这些数据并打印出来。

输出结果：

Hello
World
!

示例2：关闭Channel

下面是一个关闭Channel的示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int)
    go func() {
        for i := 0; i < 5; i++ {
            ch <- i * 10
        }
        close(ch) // 关闭Channel
    }()
    for {
        v, ok := <-ch
        if !ok {
            break // Channel已关闭
        }
        fmt.Println(v)
    }
}

在这个示例中，我们使用了一个匿名函数，将5个整数发送到Channel中，并在发送完毕后关闭了Channel。在main函数中，我们使用一个无限循环不断尝试从Channel中接收数据。一旦Channel被关闭，接收操作就会立刻返回并退出循环。

输出结果：

0
10
20
30
40