当一个资源需要在 goroutine 之间共享时,通道在 goroutine 之间架起了一个管道,并提供了确保同步交换数据的机制。(这是除了 atomic 和 mutex 之外的第三种处理竞态资源的方式)
Channel分为两种:
- 无缓冲的 Channel:无缓冲的通道(unbuffered channel)是指在接收前没有能力保存任何值的通道。这种类型的通道要求发送 goroutine 和接收 goroutine 同时准备好,才能完成发送和接收操作。
如果两个 goroutine 没有同时准备好,通道会导致先执行发送或接收操作的 goroutine 阻塞等待
。这种对通道进行发送和接收的交互行为本身就是同步的。- 有缓冲的 Channel:有缓冲的通道(buffered channel)是一种在被接收前能存储一个或者多个值的通道。这种类型的通道并不强制要求 goroutine 之间必须同时完成发送和接收。
只有在通道中没有要接收的值时,接收动作才会阻塞
。只有在通道没有可用缓冲区容纳被发送的值时,发送动作才会阻塞
。
一、无缓冲的 Channel 使用示例
import (
"sync"
"fmt"
"math/rand"
)
var wg sync.WaitGroup
// Channel 完整的类型是 "chan 数据类型"
func player(name string, court chan int) {
defer wg.Done()
for {
// 1. 阻塞等待接球,如果通道关闭,ok返回false
ball, ok := <-court
if !ok {
fmt.Printf("channel already closed! Player %s won\n", name)
return
}
random := rand.Intn(100)
if random%13 == 0 {
fmt.Printf("Player %s Lose\n", name)
// 关闭通道
close(court)
return
}
fmt.Printf("Player %s Hit %d\n", name, ball)
ball ++
// 2. 发球,阻塞等待对方接球
court <- ball
}
}
// 两个 player 打网球,即生产者和消费者模式(互为生产者和消费者)
func main() {
wg.Add(2)
// 1. 创建一个无缓冲的通道
// Channel 完整的类型是 "chan 数据类型"
court := make(chan int)
// 2. 创建两个 goroutine
go player("zhangsan", court)
go player("lisi", court)
// 3. 发球:向通道发送数据,阻塞等待通道对端接收
court <- 1
// 4. 等待输家出现
wg.Wait()
}
二、有缓冲的 Channel 使用示例
import (
"sync"
"fmt"
"time"
)
// 使用4个goroutine来完成10个任务
const (
taskNum = 10
goroutineNum = 4
)
var countDownLatch sync.WaitGroup
func worker(name string, taskChannel chan string) {
defer countDownLatch.Done()
for {
// 1. 不断的阻塞等待分配工作
task, ok := <-taskChannel
if !ok {
fmt.Printf("channel closed and channel is empty\n")
return
}
//fmt.Printf("worker %s start %s\n", name, task)
time.Sleep(100 * time.Millisecond)
fmt.Printf("worker %s complete %s\n", name, task)
}
}
func main() {
countDownLatch.Add(goroutineNum)
// 1. 创建有缓冲区的string channel
taskChannel := make(chan string, taskNum)
// 2. 创建 4 个goroutine去干活
for i := 0; i < goroutineNum; i++ {
go worker(fmt.Sprintf("worker %d", i), taskChannel)
}
// 3. 向通道加入task
for i := 0; i < taskNum; i++ {
taskChannel <- fmt.Sprintf("task %d", i)
}
// 4. 关闭通道:
// 当通道关闭后,goroutine 依旧可以从通道接收数据,但是不能再向通道里发送数据。
// 能够从已经关闭的通道接收数据这一点非常重要,因为这允许通道关闭后依旧能取出其中缓冲的全部值,而不会有数据丢失。
// 从一个已经关闭且没有数据的通道里获取数据,总会立刻返回,并返回一个通道类型的零值
close(taskChannel)
// 5. 等待
countDownLatch.Wait()
}
当通道关闭后,goroutine 依旧可以从通道接收数据,但是不能再向通道里发送数据
。能够从已经关闭的通道接收数据这一点非常重要,因为这允许通道关闭后依旧能取出其中缓冲的全部值,而不会有数据丢失。从一个已经关闭且没有数据的通道里获取数据,总会立刻返回
,并返回一个通道类型的零值