Golang并发模型：并发协程的优雅退出

goroutine作为Golang并发的核心，我们不仅要关注它们的创建和管理，当然还要关注如何合理的退出这些协程，不（合理）退出不然可能会造成阻塞、panic、程序行为异常、数据结果不正确等问题。这篇文章介绍，如何合理的退出goroutine，减少软件bug。

goroutine在退出方面，不像线程和进程，不能通过某种手段强制关闭它们，只能等待goroutine主动退出。但也无需为退出、关闭goroutine而烦恼，下面就介绍3种优雅退出goroutine的方法，只要采用这种最佳实践去设计，基本上就可以确保goroutine退出上不会有问题，尽情享用。

1：使用for-range退出

for-range是使用频率很高的结构，常用它来遍历数据，range能够感知channel的关闭，当channel被发送数据的协程关闭时，range就会结束，接着退出for循环。

它在并发中的使用场景是：当协程只从1个channel读取数据，然后进行处理，处理后协程退出。下面这个示例程序，当in通道被关闭时，协程可自动退出。

go func(in <-chan int) {
    // Using for-range to exit goroutine
    // range has the ability to detect the close/end of a channel
    for x := range in {
        fmt.Printf("Process %d\n", x)
    }
}(inCh)

2：使用,ok退出

for-select也是使用频率很高的结构，select提供了多路复用的能力，所以for-select可以让函数具有持续多路处理多个channel的能力。但select没有感知channel的关闭，这引出了2个问题：

1. 继续在关闭的通道上读，会读到通道传输数据类型的零值，如果是指针类型，读到nil，继续处理还会产生nil。
2. 继续在关闭的通道上写，将会panic。

问题2可以这样解决，通道只由发送方关闭，接收方不可关闭，即某个写通道只由使用该select的协程关闭，select中就不存在继续在关闭的通道上写数据的问题。

问题1可以使用,ok来检测通道的关闭，使用情况有2种。

第一种：如果某个通道关闭后，需要退出协程，直接return即可。示例代码中，该协程需要从in通道读数据，还需要定时打印已经处理的数量，有2件事要做，所有不能使用for-range，需要使用for-select，当in关闭时，ok=false，我们直接返回。

go func() {
	// in for-select using ok to exit goroutine
	for {
		select {
		case x, ok := <-in:
			if !ok {
				return
			}
			fmt.Printf("Process %d\n", x)
			processedCnt++
		case <-t.C:
			fmt.Printf("Working, processedCnt = %d\n", processedCnt)
		}
	}
}()

第二种：如果某个通道关闭了，不再处理该通道，而是继续处理其他case，退出是等待所有的可读通道关闭。我们需要使用select的一个特征：select不会在nil的通道上进行等待。这种情况，把只读通道设置为nil即可解决。

go func() {
	// in for-select using ok to exit goroutine
	for {
		select {
		case x, ok := <-in1:
			if !ok {
				in1 = nil
			}
			// Process
		case y, ok := <-in2:
			if !ok {
				in2 = nil
			}
			// Process
		case <-t.C:
			fmt.Printf("Working, processedCnt = %d\n", processedCnt)
		}

		// If both in channel are closed, goroutine exit
		if in1 == nil && in2 == nil {
			return
		}
	}
}()

3：使用退出通道退出

使用,ok来退出使用for-select协程，解决是当读入数据的通道关闭时，没数据读时程序的正常结束。想想下面这2种场景，,ok还能适用吗？

1. 接收的协程要退出了，如果它直接退出，不告知发送协程，发送协程将阻塞。
2. 启动了一个工作协程处理数据，如何通知它退出？

使用一个专门的通道，发送退出的信号，可以解决这类问题。以第2个场景为例，协程入参包含一个停止通道stopCh，当stopCh被关闭，case <-stopCh会执行，直接返回即可。

当我启动了100个worker时，只要main()执行关闭stopCh，每一个worker都会都到信号，进而关闭。如果main()向stopCh发送100个数据，这种就低效了。

func worker(stopCh <-chan struct{}) {
	go func() {
		defer fmt.Println("worker exit")
		// Using stop channel explicit exit
		for {
			select {
			case <-stopCh:
				fmt.Println("Recv stop signal")
				return
			case <-t.C:
				fmt.Println("Working .")
			}
		}
	}()
	return
}

最佳实践回顾

1. 发送协程主动关闭通道，接收协程不关闭通道。技巧：把接收方的通道入参声明为只读，如果接收协程关闭只读协程，编译时就会报错。
2. 协程处理1个通道，并且是读时，协程优先使用for-range，因为range可以关闭通道的关闭自动退出协程。
3. ,ok可以处理多个读通道关闭，需要关闭当前使用for-select的协程。
4. 显式关闭通道stopCh可以处理主动通知协程退出的场景。

完整示例代码

本文所有代码都在仓库，可查看完整示例代码：https://github.com/Shitaibin/golang_goroutine_exit

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2. 本文作者：大彬
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