Channels

创建channel

使用内置的make函数,我们可以创建一个channel

// ch has type 'chan int'
ch := make(chan int) //  unbuffered channel
ch = make(chan int, 0) // unbuffered channel
ch = make(chan int, 3) // buffered channel with capacity 3

引用类型&零值&比较

• 和map类似,channel也对应一个make创建的底层数据结构的引用.当我们复制一个channel或用于函数参数传递时,我们只是拷贝了一个channel引用,因此调用者和被调用者将引用同一个channel对象.
• 和其它的引用类型一样,channel的零值也是nil.
• 两个相同类型的channel可以使用==运算符比较

发送&接收

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

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

关闭channel

只有发送者需要关闭通道,接收者永远不会需要关闭通道

• 如果channel关闭,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),通常是配合defer使用

其实你并不需要关闭每一个channel.
只有当需要告诉接收者goroutine,所有的数据已经全部发送时才需要关闭channel.
不管一个channel是否被关闭,当它没有被引用时将会被Go语言的垃圾自动回收器回收.

关闭一个channels还会触发一个广播机制
所有channel接收者都会在channel关闭时 立刻从阻塞等待中返回 ok值为false 这个广播机制经常被利用进行向多个订阅者同时发送信号 例如退出信号

不带缓存的Channels(同步channel)

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
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.
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.

关于同步&并发

• 同步
  当我们说x事件在y事件之前发生(happens before),我们并不是说x事件在时间上比y时间更早,我们要表达的意思是要保证在此之前的事件都已经完成了.
  例如在此之前的更新某些变量的操作已经完成,你可以放心依赖这些已完成的事件了
• 并发
  当我们说x事件既不是在y事件之前发生也不是在y事件之后发生,我们就说x事件和y事件是并发的。这并不是意味着x事件和y事件就一定是同时发生的,我们只是不能确定这两个事件发生的先后顺序.

func main() {
    out := make(chan int)
    // 这里向out发送数据,但是并没有另外一个goroutine来接收out的值
    out <- 2
    go func(in chan int) {
        fmt.Println(<-in)
    }(out)
    // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
}

消息事件

基于channels发送消息有两个重要方面:

• 每个消息都有一个有意义的值,channel单纯用来传输数据
• 有时候希望强调通讯发生的时刻时,我们将它称为消息事件.这些消息事件并不携带额外的信息,它仅仅是用作两个goroutine之间的同步.这时候可以传struct{}/bool/1这种值.

func main() {
    conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8000")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    done := make(chan struct{})
    go func() {
        io.Copy(os.Stdout, conn) // NOTE: ignoring errors
        log.Println("done")
        done <- struct{}{} // signal the main goroutine
    }()
    mustCopy(conn, os.Stdin)
    conn.Close()
    <-done // wait for background goroutine to finish
}

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.
如果channel是空的,接收操作将阻塞直到有另一个goroutine执行!!!

串联的Channels(Pipeline)

串联Channels的管道可以用在需要长时间运行的服务中,每个长时间运行的goroutine可能会包含一个死循环,在不同goroutine的死循环内部使用串联的Channels来通信.

检测关闭的channel

如果发送者知道,没有更多的值需要发送到channel的话,那么让接收者也能及时知道没有多余的值可接收将是有用的,因为接收者可以停止不必要的接收等待.在发送方关闭channel即可.
但是在发送方关闭这个channel后,接收方依然会收到一个永无休止的零值序列.

• if v,ok:=<-ch;!ok{break}
• for v:=range ch{} // 当channel被关闭并且没有值可接收时跳出循环

goroutines泄漏,和垃圾变量不同,泄漏的goroutines并不会被自动回收.因此确保每个不再需要的goroutine能正常退出是重要的!!!