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详解Golang中Channel的用法

2020-11-10 10:59:03 来源:易采站长站 作者:

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详解Golang中Channel的用法

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如果说goroutine是Go语言程序的并发体的话,那么channels则是它们之间的通信机制。一个
channel是一个通信机制,它可以让一个goroutine通过它给另一个goroutine发送值信息。

1 创建channel

每个channel都有一个特殊的类型,也就是channels可发送数据的类型。一个可以发送int类型数据
的channel一般写为chan int。使用内置的make函数,如果第二个参数大于0,则表示创建一个带缓存的channel。

ch := make(chan int) // ch has type 'chan int'
ch = make(chan int, 3) // buffered channel with capacity 3

2 channel的发送和接受

一个发送语句将一个值从一个goroutine通过channel发送到另一个执行接收操作的goroutine。发送和接收两个操作都使用<-运算符。在发送语句中,<-运算符分割channel和要发送的值。在接收语句中,<-运算符写在channel对象之前。一个不使用接收结果的接收操作也是合法的。

ch <- x
// a send statement
x = <-ch // a receive expression in an assignment statement
<-ch
// a receive statement; result is discarded

3 channel的close

Channel还支持close操作,用于关闭channel,随后对基于该channel的任何发送操作都将导致panic异常。对一个已经被close过的channel进行接收操作依然可以接受到之前已经成功发送的数据,如果channel中已经没有数据的话将产生一个零值的数据。使用内置的close函数就可以关闭一个channel:

close(ch)

4 不带缓存的Channels

一个基于无缓存Channels的发送操作将导致发送者goroutine阻塞,直到另一个goroutine在相同的Channels上执行接收操作,当发送的值通过Channels成功传输之后,两个goroutine可以继续执行后面的语句。反之,如果接收操作先发生,那么接收者goroutine也将阻塞,直到有另一个goroutine在相同的Channels上执行发送操作。
基于无缓存Channels的发送和接收操作将导致两个goroutine做一次同步操作。因为这个原因,无缓存Channels有时候也被称为同步Channels。

5 串联的Channels

Channels也可以用于将多个goroutine连接在一起,一个Channel的输出作为下一个Channel的输入。这种串联的Channels就是所谓的管道(pipeline)。

func main() {
	naturals := make(chan int)
	squares := make(chan int)
	// Counter
	go func() {
		for x := 0; x < 100; x++ {
			naturals <- x
		}
		close(naturals)
	}()
	// Squarer
	go func() {
		for x := range naturals {
			squares <- x * x
		}
		close(squares)
	}()
	// Printer (in main goroutine)
	for x := range squares {
		fmt.Println(x)
	}
}

当一个被关闭的channel中已经发送的数据都被成功接收后,后续的接收操作将不再阻塞,它们会立即返回一个零值。
Go语言的range循环可直接在channels上面迭代。使用range循环依次从channel接收数据,当channel被关闭并且没有值可接收时跳出循环。

6 单方向的Channels

为了防止被滥用,Go语言的类型系统提供了单方向的channel类型,分别用于只发送或只接收的channel。类型<-chan int表示一个只接收int的channel, chan<- int表示一个只发送int的channel,(箭头<-和关键字chan的相对位置表明了channel的方向。),这种限制将在编译期检测。

func counter(out chan<- int) {
	for x := 0; x < 100; x++ {
			out <- x
		}
		close(out)
	}
	func squarer(out chan<- int, in <-chan int) {
		for v := range in {
			out <- v * v
		}
		close(out)
	}
	func printer(in <-chan int) {
		for v := range in {
			fmt.Println(v)
		}
	}
	func main() {
		naturals := make(chan int)
		squares := make(chan int)
		go counter(naturals)
		go squarer(squares, naturals)
		printer(squares)
}

7 带缓存的Channels

带缓存的Channel内部持有一个元素队列。队列的最大容量是在调用make函数创建channel时通过第二个参数指定的。
向缓存Channel的发送操作就是向内部缓存队列的尾部插入元素,接收操作则是从队列的头部删除元素。如果内部缓存队列是满的,那么发送操作将阻塞直到因另一个goroutine执行接收操作而释放了新的队列空间。相反,如果channel是空的,接收操作将阻塞直到有另一个goroutine执行发送操作而向队列插入元素。

write:缓冲区被填满后,写端才会阻塞。 read:缓冲区被读空,读端才会阻塞。

可以用内置的cap函数获取channel内部缓存的容量

fmt.Println(cap(ch)) // "3"

可以用内置的len函数获取channel内部缓存队列中有效元素的个数。

fmt.Println(len(ch)) // "2"

到此这篇关于详解Golang中Channel的用法的文章就介绍到这了,更多相关Golang中Channel用法内容请搜索易采站长站以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持易采站长站!

以上就是关于对详解Golang中Channel的用法的详细介绍。欢迎大家对详解Golang中Channel的用法内容提出宝贵意见

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