启动协程
func main() {
go fmt.Println("飞雪无情")
fmt.Println("我是 main goroutine")
time.Sleep(time.Second)
}
使用管道进行协程之间数据通信
func main() {
ch:=make(chan string)
go func() {
fmt.Println("飞雪无情")
ch <- "goroutine 完成"
}()
fmt.Println("我是 main goroutine")
v:=<-ch
fmt.Println("接收到的chan中的值为:",v)
}
无缓冲 channel
上面的示例中,使用 make 创建的 chan 就是一个无缓冲 channel,它的容量是 0,不能存储任何数据。所以无缓冲 channel 只起到传输数据的作用,数据并不会在 channel 中做任何停留。这也意味着,无缓冲 channel 的发送和接收操作是同时进行的,它也可以称为同步 channel。
有缓冲 channel
有缓冲 channel 类似一个可阻塞的队列,内部的元素先进先出。通过 make 函数的第二个参数可以指定 channel 容量的大小,进而创建一个有缓冲 channel,如下面的代码所示:
cacheCh:=make(chan int,5)
一个有缓冲 channel 具备以下特点:
- 有缓冲 channel 的内部有一个缓冲队列;
- 发送操作是向队列的尾部插入元素,如果队列已满,则阻塞等待,直到另一个 goroutine 执行,接收操作释放队列的空间;
- 接收操作是从队列的头部获取元素并把它从队列中删除,如果队列为空,则阻塞等待,直到另一个 goroutine 执行,发送操作插入新的元素。
因为有缓冲 channel 类似一个队列,可以获取它的容量和里面元素的个数。如下面的代码所示:
单向 channel
有时候,我们有一些特殊的业务需求,比如限制一个 channel 只可以接收但是不能发送,或者限制一个 channel 只能发送但不能接收,这种 channel 称为单向 channel。
单向 channel 的声明也很简单,只需要在声明的时候带上 <- 操作符即可,如下面的代码所示:
onlySend := make(chan<- int)
onlyReceive:=make(<-chan int)
注意,声明单向 channel <- 操作符的位置和上面讲到的发送和接收操作是一样的。
在函数或者方法的参数中,使用单向 channel 的较多,这样可以防止一些操作影响了 channel。
下面示例中的 counter 函数,它的参数 out 是一个只能发送的 channel,所以在 counter 函数体内使用参数 out 时,只能对其进行发送操作,如果执行接收操作,则程序不能编译通过。
func counter(out chan<- int) {
//函数内容使用变量out,只能进行发送操作
}
select+channel 示例
假设要从网上下载一个文件,我启动了 3 个 goroutine 进行下载,并把结果发送到 3 个 channel 中。其中,哪个先下载好,就会使用哪个 channel 的结果。
在这种情况下,如果我们尝试获取第一个 channel 的结果,程序就会被阻塞,无法获取剩下两个 channel 的结果,也无法判断哪个先下载好。这个时候就需要用到多路复用操作了,在 Go 语言中,通过 select 语句可以实现多路复用,其语句格式如下:
select {
case i1 = <-c1:
//todo
case c2 <- i2:
//todo
default:
// default todo
}
整体结构和 switch 非常像,都有 case 和 default,只不过 select 的 case 是一个个可以操作的 channel。
小提示:多路复用可以简单地理解为,N 个 channel 中,任意一个 channel 有数据产生,select 都可以监听到,然后执行相应的分支,接收数据并处理。
有了 select 语句,就可以实现下载的例子了。如下面的代码所示:
func main() {
//声明三个存放结果的channel
firstCh := make(chan string)
secondCh := make(chan string)
threeCh := make(chan string)
//同时开启3个goroutine下载
go func() {
firstCh <- downloadFile("firstCh")
}()
go func() {
secondCh <- downloadFile("secondCh")
}()
go func() {
threeCh <- downloadFile("threeCh")
}()
//开始select多路复用,哪个channel能获取到值,
//就说明哪个最先下载好,就用哪个。
select {
case filePath := <-firstCh:
fmt.Println(filePath)
case filePath := <-secondCh:
fmt.Println(filePath)
case filePath := <-threeCh:
fmt.Println(filePath)
}
}
func downloadFile(chanName string) string {
//模拟下载文件,可以自己随机time.Sleep点时间试试
time.Sleep(time.Second)
return chanName+":filePath"
}
总结
在这节课中,我为你介绍了如何通过 go 关键字启动一个 goroutine,以及如何通过 channel 实现 goroutine 间的数据传递,这些都是 Go 语言并发的基础,理解它们可以更好地掌握并发。
在 Go 语言中,提倡通过通信来共享内存,而不是通过共享内存来通信,其实就是提倡通过 channel 发送接收消息的方式进行数据传递,而不是通过修改同一个变量。所以在数据流动、传递的场景中要优先使用 channel,它是并发安全的,性能也不错。