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 前言

Hi，大家好，我是碼農(nóng)，星期八，本篇繼續(xù)帶來(lái)Go語(yǔ)言并發(fā)基礎(chǔ)，channel如何使用。

看看Go協(xié)程如何配合channel。

為什么需要channel

channel在Go中，也叫做管道，是用來(lái)多線程之間共享數(shù)據(jù)的。

通常情況下，在Go中共享數(shù)據(jù)用的也是channel，但是在Go有兩種共享數(shù)據(jù)方式。

• 共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)通訊。
• 通過(guò)管道(channel)通訊(推薦)。

為啥子共享內(nèi)存通訊不太推薦?

示例代碼:多線程修改一個(gè)值。

函數(shù)

func Calc() { 
    defer wg.Done() 
    NUM = NUM - 1 
} 

main

var NUM = 100 
var wg sync.WaitGroup 
 
func main() { 
    for i := 0; i<100;i++  { 
        wg.Add(1) 
        go Calc() 
} 
    wg.Wait() 
    fmt.Println(NUM) 
} 

執(zhí)行結(jié)果

沒(méi)錯(cuò)，是2，懵了吧，哈哈哈，理論應(yīng)該是0才對(duì)呀。

這是為啥?

這就是共享內(nèi)存不太推薦的原因，我們的代碼已經(jīng)是多線程了。

在第一個(gè)函數(shù)代碼中，第3行，NUM = NUM - 1。

如果多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行到這一行，并且沒(méi)有加鎖，就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂。

那該怎么做呢?

加鎖，加鎖可以保證某一段代碼只能被一個(gè)線程執(zhí)行，防止被爭(zhēng)搶。

代碼

func Calc() { 
    defer wg.Done() 
    mutex.Lock() 
    NUM = NUM - 1 
    mutex.Unlock() 
} 

第3行加鎖，第5行解鎖。

執(zhí)行結(jié)果

這次真的是0的，不管執(zhí)行幾次。

但是會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，如果采用這種方式，需要常常注意競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。

所以不是太推薦，需要考慮的比較多，并且各種加鎖會(huì)消耗性能。

channel語(yǔ)法

channel格式

var 變量名 chan 類型 
例如 
var x1 chan int //x1管道里面只能存int類型數(shù)據(jù) 
var x2 chan string //x2管道里面只能存字符串類型數(shù)據(jù) 

注意

定義管道時(shí)，chan int是一個(gè)整體，別搞錯(cuò)了各位。

創(chuàng)建channel

創(chuàng)建channel，只能通過(guò)make創(chuàng)建。

格式

var 變量名 = make(chan 類型，[管道大小]) 
示例 
var chan1 = make(chan int，10)//管道可以放10個(gè)int元素 
var chan2 = make(chan string，5)//管道可以放5個(gè)string元素 

channel操作

創(chuàng)建一個(gè)管道。

ch = make(chan int，10) 

channel是一個(gè)管道，就像一個(gè)管子。

所以可以像管子里面塞東西，并且能取東西，關(guān)閉管道就是這個(gè)管道不能用了，里面的值取完就打樣了。

像管子塞東西(發(fā)送)ch <- 666。

從管子取東西(接收)var x = <- ch。

關(guān)閉管子close(ch)。

注意:channel是先入先出結(jié)構(gòu)，就像這樣。

 

注意事項(xiàng):

• 如果通道塞滿了，再塞 會(huì)阻塞住。
• 如果通道關(guān)閉了，是不能再塞值了，否則會(huì)panic。
• 即使通道關(guān)閉了，依然可以取值，直到將管道的值取完，取完后得到的是對(duì)應(yīng)類型零值。
• 管道不能重復(fù)關(guān)閉，重復(fù)關(guān)閉會(huì)panic。

無(wú)緩沖管道

無(wú)緩沖就是這個(gè)管道沒(méi)有長(zhǎng)度，就像這樣。

就像快讀員沒(méi)有快遞柜，需要直接將快遞給客戶，如果沒(méi)人要就撂攤子。

示例代碼

package main 
 
import ( 
    "fmt" 
) 
 
//模擬張三 
func 張三(x chan string) { 
    var a = <-x 
    fmt.Println(a) 
} 
 
func main() { 
    //通道沒(méi)有長(zhǎng)度，就是無(wú)緩沖通道 
    var x = make(chan string) 
    go 張三(x) 
    x <- "張三的快遞" 
    fmt.Println("張三快遞交付成功") 
} 

第16行寫(xiě)入一個(gè)值，同理，張三就要等著去接，如果沒(méi)人接，那就完了。

假設(shè)注釋第9行代碼。

直接報(bào)錯(cuò)，all goroutines are asleep - deadlock!，這句話的意思是所有的協(xié)程都睡著了，死鎖

無(wú)緩沖說(shuō)明通道長(zhǎng)度為0，發(fā)送一個(gè)值會(huì)阻塞住。

這就相當(dāng)于快遞員直接找張三，但是張三沒(méi)了，但是快遞員還得一直等著，等等等，然后掛了，終究還是沒(méi)送出去。

有緩沖管道

 

 

這個(gè)就簡(jiǎn)單啦，多了一個(gè)快遞柜，快遞員直接將快遞仍快遞柜就行了。

示例代碼

package main 
 
import ( 
    "fmt" 
    "sync" 
) 
 
var wg sync.WaitGroup 
 
//快遞員，快遞員放10個(gè)快遞 
func 快遞員(kuaidigui chan string) { 
    defer wg.Done() 
    for i := 0; i < 10; i++ { 
        fmt.Println("快遞員放入了第"，i，"快遞") 
        kuaidigui <- fmt.Sprintf("第%d個(gè)快遞"， i) 
} 
    //放完快遞就關(guān)閉了通道 
    close(kuaidigui) 
} 
 
//張三，拿走3個(gè)快遞 
func 張三(kuaidigui chan string) { 
    defer wg.Done() 
    for i := 0; i < 3; i++ { 
        fmt.Println("張三拿走" + <-kuaidigui) 
} 
} 
//李四拿走7個(gè)快遞 
func 李四(kuaidigui chan string) { 
    defer wg.Done() 
    for i := 0; i < 7; i++ { 
        fmt.Println("李四拿走" + <-kuaidigui) 
} 
} 
func main() { 
    //快遞柜，10個(gè)大小 
    var 快遞柜 = make(chan string， 10) 
    wg.Add(3) 
    go 快遞員(快遞柜) 
    go 張三(快遞柜) 
    go 李四(快遞柜) 
    wg.Wait() 
} 

執(zhí)行結(jié)果 

 

遍歷channel兩種方式

代碼

func main() { 
    //快遞柜，10個(gè)大小 
    var ch = make(chan int， 10) 
    //向管道中發(fā)送值 
    for i := 0; i < 10; i++ { 
        ch <- i 
} 
    //方式一取值 
    //for { 
    //i， ok := <-ch 
    ////取完值ok就是false 
    //if !ok { 
    //      //結(jié)束循環(huán) 
    //      break 
    //} 
    //fmt.Println(i) 
    //} 
    //方式二取值 
    for i:=range ch{ 
        fmt.Println(i) 
} 
} 

執(zhí)行結(jié)果

報(bào)錯(cuò)是因?yàn)槲以趍ain中完成了發(fā)送值和取值兩個(gè)操作，所以會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題，但是結(jié)果是沒(méi)有錯(cuò)的。

單向通道

我們知道通道是可以發(fā)送值和取值的，但是某些場(chǎng)景為了安全起見(jiàn)，理論來(lái)說(shuō)只能取值，后者只能發(fā)送值。

單向通道通常只在函數(shù)參數(shù)中體現(xiàn)。

• 形參 chan<- chan類型只寫(xiě)。
• 形參 <-chan chan類型只讀。

修改上述快遞員代碼。

package main 
 
import ( 
    "fmt" 
    "sync" 
) 
 
var wg sync.WaitGroup 
 
//快遞員，快遞員放10個(gè)快遞，只寫(xiě) chan<- string 
func 快遞員(kuaidigui chan<- string) { 
    defer wg.Done() 
    for i := 0; i < 10; i++ { 
        fmt.Println("快遞員放入了第"， i， "快遞") 
        kuaidigui <- fmt.Sprintf("第%d個(gè)快遞"， i) 
} 
    //放完快遞就關(guān)閉了通道 
    close(kuaidigui) 
} 
 
//張三，拿走3個(gè)快遞，只讀<-chan string 
func 張三(kuaidigui <-chan string) { 
    defer wg.Done() 
    for i := 0; i < 3; i++ { 
        fmt.Println("張三拿走" + <-kuaidigui) 
} 
} 
 
//李四拿走7個(gè)快遞 
func 李四(kuaidigui <-chan string) { 
    defer wg.Done() 
    for i := 0; i < 7; i++ { 
        fmt.Println("李四拿走" + <-kuaidigui) 
} 
} 
func main() { 
    //快遞柜，10個(gè)大小 
    var 快遞柜 = make(chan string， 10) 
    wg.Add(3) 
    go 快遞員(快遞柜) 
    go 張三(快遞柜) 
    go 李四(快遞柜) 
    wg.Wait() 
} 

總結(jié)

上述講述了Go語(yǔ)言并發(fā)如何和channel配合使用，畢竟我們一般的任務(wù)都不是單獨(dú)運(yùn)行的，都是互相配合的。

我們講述了如何創(chuàng)建channel，如何使用channel，有緩沖管道和無(wú)緩沖管道區(qū)別，并且拒了一個(gè)快遞員例子來(lái)展示協(xié)程和channel如何配合，最后用單向通道又加固了一下代碼。

我的代碼中使用了中文命名變量名是為了好看，實(shí)際開(kāi)發(fā)中千萬(wàn)不要這樣!!!

上述代碼一定要敲一下，如果在操作過(guò)程中有任何問(wèn)題，記得下面留言，我們看到會(huì)第一時(shí)間解決問(wèn)題。

不積跬步無(wú)以至千里，不積小流無(wú)以成江海，給自己一個(gè)成長(zhǎng)的時(shí)間