描述

• 主要用于多個(gè)goroutine間傳遞數(shù)據(jù).一個(gè)通道相當(dāng)于一個(gè)先進(jìn)先出（FIFO）的隊(duì)列.
• channel用來在協(xié)程[goroutine]之前傳遞數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的說，是用來傳遞數(shù)據(jù)的所有權(quán)。
• 一個(gè)設(shè)計(jì)良好的程序應(yīng)該確保同一時(shí)刻channel里面的數(shù)據(jù)只會被同一個(gè)協(xié)程擁有，這樣就可以避免并發(fā)帶來的數(shù)據(jù)不安全問題[data races]。
• 官方的go編譯器限制channel最多能容納到65535個(gè)元素，但我們不宜傳遞體積過大的元素值，因?yàn)閏hannel的數(shù)據(jù)從進(jìn)入到流出會涉及到數(shù)據(jù)拷貝操作。如果元素體積過大，最好的方法還是使用傳遞指針來取代傳遞值。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)

每個(gè)channel內(nèi)部實(shí)現(xiàn)都有三個(gè)隊(duì)列。

• 接收消息的協(xié)程隊(duì)列。
  這個(gè)隊(duì)列的結(jié)構(gòu)是一個(gè)限定最大長度的鏈表，所有阻塞在channel的接收操作的協(xié)程都會被放在這個(gè)隊(duì)列里。
• 發(fā)送消息的協(xié)程隊(duì)列。
  這個(gè)隊(duì)列的結(jié)構(gòu)也是一個(gè)限定最大長度的鏈表。所有阻塞在channel的發(fā)送操作的協(xié)程也都會被放在這個(gè)隊(duì)列里。
• 環(huán)形數(shù)據(jù)緩沖隊(duì)列。
  這個(gè)環(huán)形數(shù)組的大小就是channel的容量。如果數(shù)組裝滿了，就表示channel滿了，如果數(shù)組里一個(gè)值也沒有，就表示channel是空的。
• 對于一個(gè)阻塞型channel來說，它總是同時(shí)處于即滿又空的狀態(tài)。一個(gè)channel被所有使用它的協(xié)程所引用，也就是說，只要這兩個(gè)裝了協(xié)程的隊(duì)列長度大于零，那么這個(gè)channel就永遠(yuǎn)不會被垃圾回收。另外，協(xié)程本身如果阻塞在channel的讀寫操作上，這個(gè)協(xié)程也永遠(yuǎn)不會被垃圾回收。

分類

• 非緩沖通道
  make的時(shí)候第二個(gè)參數(shù)為0或者不填.
  無論是發(fā)送操作還是接收操作，一開始執(zhí)行就會被阻塞，直到配對的操作也開始執(zhí)行才會繼續(xù)傳遞。由此可見，非緩沖通道是在用同步的方式傳遞數(shù)據(jù)。也就是說，只有收發(fā)雙方對接上了，數(shù)據(jù)才會被傳遞.數(shù)據(jù)是直接從發(fā)送方復(fù)制到接收方的，中間并不會用非緩沖通道做中轉(zhuǎn)

package mainimport ("fmt""time" )func main() {ch1 := make(chan int) //非緩沖信道go func() {ch1 <- 1fmt.Println("after 5 seconds, output this") //阻塞5秒后，主線程ch1信道才被接收，才輸出該語句}()time.Sleep(5 * time.Second)<-ch1time.Sleep(2 * time.Second) //防止主線程結(jié)束，關(guān)閉其他線程 }

• 緩沖通道
  make 的時(shí)候第一個(gè)參數(shù)大于0.
  在有容量的時(shí)候,發(fā)送和接收是不會互相依賴的.用異步的方式傳遞數(shù)據(jù)。

package mainimport ( "fmt" "time" )func main() {ch1 := make(chan int, 1) //緩沖信道go func() {ch1 <- 1fmt.Println("not after 5 seconds, output this")}()time.Sleep(5 * time.Second)fmt.Println(<-ch1) }

特性

• 是類型安全的
• 發(fā)送操作之間是互斥的，接收操作之間也是互斥的（多線程安全）
• 進(jìn)入通道的并不是在接收操作符右邊的那個(gè)元素值，而是它的副本
• 移出通道的是通道元素的副本
• channel關(guān)閉后,如果還有數(shù)據(jù)還是可以正常讀取的，等讀取完后，v,ok := <- ch，其中ok是false，v是對應(yīng)類型的零值

package mainimport ("fmt""time" )func main() {ch1 := make(chan int, 5) //緩沖信道go func() {for i := 0; i < 5; i++ {ch1 <- iif i >= 4 {close(ch1) }}}()time.Sleep(5 * time.Second)//保證上個(gè)goroutine結(jié)束，即ch1是關(guān)閉的i := 0for {v,ok := <-ch1fmt.Println(v,ok)i++if i > 7 { //若不加這段代碼，會一直讀break}} } 輸出： 0 true 1 true 2 true 3 true 4 true 0 false 0 false 0 false

• 通道會阻塞goroutine
• 關(guān)閉一個(gè)只讀channel是非法的，編譯器直接報(bào)錯(cuò)
• 使用 v, ok <- ch 接收一個(gè)值。第二個(gè)遍歷ok是可選的，它表示channel是否已關(guān)閉。接收值只會又兩種結(jié)果，要么成功要么阻塞，而永遠(yuǎn)也不會引發(fā)panic
• 不同于array/slice/map上的for-range，channel的for-range只允許有一個(gè)變量

package mainimport ("fmt" )func main() {ch1 := make(chan int, 5) //緩沖信道go func() {for i := 0; i < 5; i++ {ch1 <- iif i >= 4 {close(ch1) //如果不加這句，會因?yàn)閞ange一直讀一個(gè)未關(guān)閉channel，而死鎖}}}()for v := range ch1 { //一直接收channel數(shù)據(jù)，直到channel關(guān)閉fmt.Println(v)} }

阻塞的Case

• 通道容量已滿情況,執(zhí)行寫入
• 通道沒有數(shù)據(jù),執(zhí)行讀取
• 對于值為nil的通道，不論它的具體類型是什么，對它的發(fā)送操作和接收操作都會永久地處于阻塞狀態(tài)。它們所屬的 goroutine 中的任何代碼，都不再會被執(zhí)行.
• 對于值為nil的通道，若程序只有一個(gè)goroutine，向其中發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)，都會阻塞，程序會死鎖；若程序有多個(gè)goroutine，只會阻塞那個(gè)向nil通道發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的goroutine，程序不會panic

panic的Case

• 關(guān)閉已經(jīng)關(guān)閉的channel
• 已經(jīng)關(guān)閉的channel發(fā)送數(shù)據(jù)

單向通道

make(chan<- int, 1) make(<-chan int, 1)

• 作用
  a.作為函數(shù)參數(shù)，從而約束函數(shù)體內(nèi)的行為；
  b.作為函數(shù)返回值，從而約束返回后的行為；

//函數(shù)返回一個(gè)單向通道,那么該通道只能接收,不能發(fā)送 func getIntChan() <-chan int {ch := make(chan int, 5)for i := 0; i < 5; i++ {ch <- i}close(ch)return ch } func main() {ch := getIntChan()ch <- 6 //編譯報(bào)錯(cuò)send to receive-only type <-chan int }

正常通道關(guān)閉

• 從channel的接收協(xié)程隊(duì)列中移除所有的goroutine，并喚醒它們。

• 從channel的接收協(xié)程隊(duì)列中移除所有的goroutine，并喚醒它們。

• 一個(gè)已關(guān)閉的channel內(nèi)部的緩沖數(shù)組可能不是空的，沒有接收的這些值會導(dǎo)致channel對象永遠(yuǎn)不會被垃圾回收。

總結(jié)

• 如果channel關(guān)閉了，那么它的接收和發(fā)送協(xié)程隊(duì)列必然空了，但是它的緩沖數(shù)組可能還沒有空。
• channel的接收協(xié)程隊(duì)列和緩沖數(shù)組，同一個(gè)時(shí)間必然有一個(gè)是空的
• channel的緩沖數(shù)組如果未滿，那么它的發(fā)送協(xié)程隊(duì)列必然是空的
• 對于緩沖型channel，同一時(shí)間它的接收和發(fā)送協(xié)程隊(duì)列，必然有一個(gè)是空的
• 對于非緩沖型channel，一般來說同一時(shí)間它的接收和發(fā)送協(xié)程隊(duì)列，也必然有一個(gè)是空的，但是有一個(gè)例外，那就是當(dāng)它的發(fā)送操作和接收操作在同一個(gè)select塊里出現(xiàn)的時(shí)候，兩個(gè)隊(duì)列都不是空的。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的通道(channel)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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