01 介紹

Go 協(xié)程之間通過 channel 通信，但是 channel 讀寫取決于自身特性，即是否有可寫入緩沖區(qū)、緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)、是否已關(guān)閉...

為了檢測(cè) channel 的特性，Go 提供了一個(gè)關(guān)鍵字 select，可用于實(shí)現(xiàn) I/O 多路復(fù)用機(jī)制。

本文我們介紹 Go 關(guān)鍵字 select 的使用方式。

02 使用方式

Go 關(guān)鍵字 select 中包含 case 語句和 default 語句，其中 default 語句可以認(rèn)為是一種特殊的 case 語句。

因?yàn)?nbsp;default 語句不負(fù)責(zé)處理 channel 的讀寫，它可以在 select 中的任意位置，且僅能包含一個(gè) default 語句。在所有 case 語句都不滿足執(zhí)行條件時(shí)，default 語句將被執(zhí)行（建議盡量不要省略 default 語句）。

我們通過代碼片段，分別介紹 select 在檢測(cè)到 channel 不同特性時(shí)，得到的運(yùn)行結(jié)果。

空 select

接下來，我們閱讀一段代碼。

func main() {
 fmt.Println("Golang 語言開發(fā)棧")
 go func() {
  fmt.Println("Golang 公眾號(hào)")
 }()
}

閱讀上面這段代碼，讀者朋友們認(rèn)為 Go 協(xié)程中的打印語句可以正常輸出嗎？

讀者朋友們?nèi)绻\(yùn)行代碼，會(huì)發(fā)現(xiàn) Go 協(xié)程中的打印語句還沒有執(zhí)行，程序就已經(jīng)退出了，這是因?yàn)?nbsp;main 函數(shù)中的打印語句已經(jīng)執(zhí)行完成，所以會(huì)退出程序。

如果我們希望 Go 協(xié)程中的打印語句也執(zhí)行，可以在 main 函數(shù)中使用 select{} 將 main 阻塞，Go 協(xié)程中的打印語句就有機(jī)會(huì)執(zhí)行了。但是，這會(huì)導(dǎo)致死鎖（可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景選擇是否使用）。

無緩沖 channel

接下來，我們?cè)僮x一段可以導(dǎo)致死鎖的代碼：

func main() {
 c := make(chan string)
 DoChannel(c)
}

func DoChannel(c chan string) {
 var receive string
 send := "golang"
 select {
 case receive = <-c:
  fmt.Println(receive)
 case c <- send:
  fmt.Println(send)
 }
}

閱讀上面這段代碼，我們定義一個(gè)函數(shù) DoChannel()，該函數(shù)接收的參數(shù)是一個(gè) string 類型的 channel，函數(shù)體中使用 select 中的兩個(gè) case 語句，分別對(duì)參數(shù)進(jìn)行接收和發(fā)送操作。

運(yùn)行代碼，select 阻塞。

因?yàn)?，我們傳參?nbsp;c 是無緩沖 channel，所以它即不能讀也不能寫，兩個(gè) case 語句都不執(zhí)行，select 陷入阻塞，導(dǎo)致死鎖（此處為了行文，故意沒有 default 語句）。

無數(shù)據(jù)，有緩沖channel

我們將上面這段代碼，稍微修改一下，將入?yún)⒌?nbsp;c 改為 1 個(gè)緩沖區(qū)大小的 channel（未寫入數(shù)據(jù)）。代碼如下：

func main() {
 c := make(chan string, 1)
 DoChannel(c)
}

運(yùn)行代碼，寫執(zhí)行，讀未執(zhí)行。

即 select 中的對(duì)入?yún)?nbsp;channel 進(jìn)行發(fā)送操作的 case 語句被執(zhí)行，因?yàn)槿雲(yún)?nbsp;c 是一個(gè)有 1 個(gè)緩沖區(qū)大小的 channel，并且該 channel 中還沒有數(shù)據(jù)，所以讀取操作的 case 語句沒有讀取到數(shù)據(jù)，不滿足執(zhí)行條件。

有緩沖區(qū)，已寫滿數(shù)據(jù) channel

我們?cè)傩薷囊幌氯雲(yún)?nbsp;c，將入?yún)⒌?nbsp;c 改為 1 個(gè)緩沖區(qū)大小的 channel，并且寫入字符串 Go。代碼如下：

func main() {
 c := make(chan string, 1)
 c <- "Go"
 DoChannel(c)
}

運(yùn)行代碼，讀執(zhí)行，寫未執(zhí)行。

即 select 中的對(duì)入?yún)?nbsp;channel 進(jìn)行接收操作的 case 語句被執(zhí)行，因?yàn)槿雲(yún)?nbsp;c 是一個(gè)有 1 個(gè)緩沖區(qū)大小，并且已寫滿數(shù)據(jù)，所以讀取操作的 case 語句可以讀取到數(shù)據(jù)，滿足執(zhí)行條件。

而寫入操作的 case 無法寫入數(shù)據(jù)，不滿足執(zhí)行條件。

有緩沖區(qū)，有數(shù)據(jù)，可寫數(shù)據(jù) channel

最后一種場景是既能讀取也能寫入的 channel，我們修改一下入?yún)?nbsp;c，將入?yún)?nbsp;c 改為 2 個(gè)緩沖區(qū)大小的 channel，其中 1 個(gè)緩沖區(qū)寫入字符串 Go，另外 1 個(gè)緩沖區(qū)還可以寫入數(shù)據(jù)。代碼如下：

func main() {
 c := make(chan string, 2)
 c <- "Go"
 DoChannel(c)
}

通過多次運(yùn)行代碼，會(huì)發(fā)現(xiàn)讀取和寫入的 case 語句都有機(jī)會(huì)執(zhí)行，因?yàn)閮蓚€(gè) case 語句都滿足執(zhí)行條件，但是只能有 1 個(gè) case 語句執(zhí)行，select 會(huì)隨機(jī)執(zhí)行其中 1 個(gè) case 語句。

至此，我們已經(jīng)介紹了 5 種 channel 在 select 中的運(yùn)行結(jié)果。

case 語句中聲明變量

上面的代碼中，我們發(fā)現(xiàn)在兩個(gè) case 語句中，讀操作我們將讀取到的數(shù)據(jù)賦值給變量 receive，實(shí)際上，我們也可以省略變量賦值操作。

如果我們需要將讀取到的數(shù)據(jù)，賦值給變量的話，一般建議將讀取 channel 返回的兩個(gè)值全部接收，其中一個(gè)是讀取到的數(shù)據(jù)，另外一個(gè)是布爾值，代表 channel 中沒有數(shù)據(jù)，并且已被關(guān)閉。代碼如下：

func main() {
 c := make(chan string)
 close(c)
 DoChannelV2(c)
}

func DoChannelV2(c chan string) {
 var (
  receive string
  ok      bool
 )
 select {
 case receive, ok = <-c:
  if !ok {
   fmt.Println("no data")
  } else {
   fmt.Println(receive)
  }
 }
}

閱讀上面這段代碼，我們使用 close 將 c 關(guān)閉。select 中的讀操作 case 語句，可以通過 ok 的值，得到 channel 中沒有數(shù)據(jù)，且已被關(guān)閉，不必打印空數(shù)據(jù)。

03 總結(jié)

本文我們了解到 select 中的 case 語句可以讀取 channel，多個(gè) case 語句僅能其中 1 個(gè)被執(zhí)行。

每個(gè) case 語句僅能對(duì) 1 個(gè) channel 進(jìn)行讀寫操作，如果讀操作未讀取到數(shù)據(jù)將陷入阻塞，如果寫操作無法寫入數(shù)據(jù)將陷入阻塞，如果所有 case 語句中的 channel 都陷入阻塞時(shí)，select 也會(huì)陷入阻塞。

為了避免 select 陷入阻塞，我們可以使用 default 語句，需要注意的是，default 語句可以在 select 的任意位置，但是僅能包含 1 個(gè)，而 case 語句可以包含多個(gè)。