GO语言学习笔记之channel

channel

• 定义：channel是Go语言中的一个核心数据类型，可以将它看为管道或队列（FIFO）。并发核心单元通过它就可以发送或者接受数据进行通讯，这在一定程度上又进一步降低了编程的难度。

• 目的：主要用来解决go程的同步问题以及协程之间的数据共享的问题。

  • goroutine运行在相同的地址空间，因此访问共享内存必须做好同步。goroutine奉行通过通信来共享内存，而不是共享内存来通信。
  • 引用类型channel可用于多个goroutine通信，其内部实现了同步，确保并发安全

• 创建channel，channel的零值也是nil

  • 单向channel：var sendch chan <- int或 var reciveCh <- chan int或ch = make(chan <- int) ch = make(<- chan int)
  • 双向channel：var ch chan int、 make(chan Type)或make(chan Type,capitity)，Type代表在channel中传递的数据类型；容量代表channel缓冲区大小，0代表无缓冲channel，>0代表又缓冲channel。
  • 双向channel可以隐式转换为任意一种单向channel；但是单向channel不能转换为双向channel。

• 复制或用于函数参数传递时，我们只是拷贝了一个channel引用。

• channel有两端，写段（传入端）chan <- 和读端（传出） <- chan；

  • 读端和写端必须同时满足条件，才能在chan上进行数据流动，否则阻塞。

  • channel应用于至少两个go程中，一个读另一个写。

  • 无缓冲channel：通道容量为0，具备同步的能力，读、写同步。

  • 有缓存channel：通道容量>0，len(chan)：channel中剩余未读取数据个数，cap(chan)：通道容量。缓冲区可以进行数据存储，存储至容量上限，阻塞。具备异步能力。不需要同时操作缓冲区。

  • 关闭channel：不再向对端发送信息，使用close(chan)关闭，一般是关闭写端；

    • 无缓冲和有缓存channel都能关闭；
    • 数据不发送完，不关闭channel；
    • 已经关闭的channel，不能再往channel里写数据，会报错，报错信息：panic:send on closed channel，但是可以读数据（0），所以可以通过判断读到的数据是否为0来判断写端是否关闭；
    • 对端判断channel是否关闭代码示例如下：、

    if num,ok := <- ch;ok ==true{
      如果对端已经关闭，ok=false,则num无数据；
      如果对端没有关闭，ok=true,则num保存读到的数据；
    }
    //可以使用range
    for num := range ch {
    	打印出即可
    }
    

注意：每个进程启动时，系统会自动打开三个文件：标准输入、标准输出、标准错误。这三个分别对应三个文件：stdin，stdout，stderr。运行结束时，操作系统自动关闭三个文件。IO操作非常耗时。

• 生产者消费者模型

  • 生产者：发送数据端
  • 消费者：接受数据段
  • 缓冲区
    • 作用
      • 解耦：降低生产者于消费者之间耦合度。
      • 并发：生产者消费者数量不对等时，能保持正常通信。
      • 缓存：生产者消费者速度不对等时，暂存数据。

• 定时器Timer

  • NewTimer(duration)创建定时器，指定时长，定时到达后，系统会自动向定时器的成员C写系统当前时间。是对channel的写操作。
  • 结构定义

  type Timer struct{
  	C <- chan Time
  	r runtimeTimer
  }
  

  • 3种定时方法

    //1.sleep
    time.Sleep(time.Second)
    //2.Timer.C 定时器
    myTimer := time.NewTimer(time.Second*2)
    nowTime := <- myTime.C
    //3.2方法的封装
    nowtime := <- time.After(time.Second)
    

  • 定时器的停止和重置：

    • 停止：myTimer.stop()
    • 重置：myTime.Reset(duration)

• 周期定时

  • 创建周期定时器，myTicker := time.NewTicker(duration)

    • 定时时长到达之后，系统会自动向Ticker的C种写入系统当前时间；
    • 并且，每隔一个定时时长之后，循环写入系统当前时间。

  • 结构定义

    type Ticker struct{
    	C <- chan Time
    	r runtimeTimer
    }
    

  • 在子go程种循环读取C，获取系统写入的时间。