go 语言中 channel 的简单介绍

1.介绍

channel 是 Go 中被用来实现并行之间通信的类型，其功能是允许线程间通过发送和接收来传输指定类型的数据。初始值为 nil。

2.创建channel

创建 channel 如下：

var c1 chan [value type]
c1 = make([channel type] [value type], [capacity])

• [value type] 定义的是 channel 中所传输数据的类型

• [channel type] 定义的是 channel 的类型，其类型有以下三种：

• “chan” 可读可写 —— “chan int” 则表示可读写 int 数据类型的 channel

• “chan<-” 仅可写 —— “chan<- float64” 则表示仅可写64位 float 数据类型的 channel

• “<-chan” 仅可读 —— “<-chan int” 则表示仅可读 int 数据类型的 channel

• [capacity] 是一个可选参数，其定义的是 channel 中的缓存区 (buffer)。如果不填则默认该 channel 没有缓冲区 (unbuffered)。对于没有缓冲区的 channel，消息的发送和收取必须能同时完成，否则会造成阻塞并提示死锁错误。对于 channel 的阻塞和非阻塞将在后面详细介绍。

比如我们想创建了一个读写 int 类型，buffer 长度 100 的 channel c1，则如下：

var c1 chan int
c1 = make(chan int, 100)

3.通过 channel 发送和接收消息

示例代码：

package main
 
import "fmt"
 
func main(){
  //定义变量
  var c1 chan int
  var i1 int
  //初始化 channel
  c1 = make(chan int, 100)
  //向 channel c1 发送（写入）一个 int 20
  c1 <- 20
  //从 channel c1 接收（读取）一个 int 并赋值给 i1
  i1 = <- c1
  //将 i1 打印输出
  fmt.Println("received: ", i1, " from c1")
}

运行结果：

received:  20  from c1

4.使用 Channel 发生死锁

如下代码会出现死锁：

package main
 
import "fmt"
import "time"
 
func main(){
  var c1 chan string
  c1 = make(chan string)
  func() {
    time.Sleep(time.Second * 2)
    c1 <- "result 1"
  }()
  fmt.Println("received: '", <- c1,"' from c1")
}

因为对 channel 的发送和接收动作永远不会同时发生，所以从以下这行代码就有问题了，不能直接从一个空通道中获取值，从而阻塞造成死锁：

c1 <- "result 1"

解决该问题的方式有两种。

4.1避免死锁方法一：使用 goroutine 进行并行计算

package main
 
import "fmt"
import "time"
 
func main(){
  var c1 chan string
  c1 = make(chan string)
  go func() {
    time.Sleep(time.Second * 2)
    c1 <- "result 1"
  }()
  fmt.Println("received: '", <- c1,"' from c1")
}

通过 go 语句定义发送操作的方程在另一个线程并行运行，这样发送和接收操作就可以同时发生，从而能够解决死锁问题。

4.2避免死锁方法二：使用 buffer

package main
 
import "fmt"
import "time"
 
func main(){
  var c1 chan string
  c1 = make(chan string,1) //这里我们设置了一个长度为 1 的 buffer
  func() {
    time.Sleep(time.Second * 2)
    c1 <- "result 1"
  }()
  fmt.Println("received: '", <- c1,"' from c1")
}

为 channel 添加一个缓冲区（buffer），这样只要 buffer 没有用尽，阻塞就不会发生，死锁也不会发生。