根本介绍

通道(chan)是goroutine之间传递特定值的通信机制。它属于通信顺序进程并发模式(Communicating sequential processes，CSP)。go语言中还有另一种并发模式，即共享内存多线程的传统模型。

三种类型划分

接下来探讨chan的不同类型，从三个角度去剖析：

缓冲/非缓冲（buffered/unbuffered）

chan是一个有长度的容器，通过对长度的限定，能够定义不同类型的通道。

对于申明长度的chan，称之为缓冲通道

ch := make(chan int, 1024)  // buffered chan

对于没有申明长度的chan，称之为非缓冲通道

ch := make(chan int)    // unbuffered chan

两种类型的chan会有不同的个性

  • 非缓冲chan对于读写两端的goroutine都会阻塞。
  • 缓冲chan在容量为空时，读端goroutine会阻塞；在容量未满时，读写两端都不会阻塞；然而容量满了之后，写端会阻塞
获取/发送（send/receive）

对于chan有获取/发送两种操作，在申明的时候能够限定应用的形式

  • 获取/发送双向chan：
// chan Ttype goWorker struct {    pool *Pool    task chan func()    recycleTime time.Time}
  • 只获取chan：
// <-chan T 常见作为参数传递func After(d Duration) <-chan Time {    return NewTimer(d).C}
  • 只发送chan：
// chan<-T 应用较少func signalError(c chan<- error, err error) {    select {    case c <- err:    default:    }}
敞开（close）

chan不仅有长度，还能够被敞开，在被敞开后进行传递特定值。由此引出chan不同的状态：空/empty，满/full，敞开/closed

chan在敞开状态下，读取操作失去通道对应类型的空值，发送操作则会触发panic

done := make(chan struct{}, 1)close(done)d := <-done// {}
done := make(chan struct{}, 1)close(done)done <- struct{}{} //panic: send on closed channel

原理

chan在运行时外部由构造体runtime.hchan实现，想要深刻理解能够浏览 源码，还能够参考浏览 draveness的Go语言设计与实现。在此不做赘述。

使用指南

这是本文的外围章节，通过举例来展现chan的应用场景。

应用办法

chan在理论应用时，通常会联合for和select

  • for/range - 继续循环

例子：godoc/context

for {    select {    case <-ctx.Done():        return // returning not to leak the goroutine    case dst <- n:        n++    }}
  • select - 随机抉择

例子：apache/rocketmq-client-go

select {    case <-time.Tick(time.Minute * time.Duration(bp.testMinutes)):    case <-signalChan:}

应用案例

  • chan常见用于传递根本类型和构造体。

自带库：time/After，context/WithCancel

type Timer struct {    C <-chan Time    r runtimeTimer}
type cancelCtx struct {    Context    mu       sync.Mutex            // protects following fields    done     chan struct{}         // created lazily, closed by first cancel call    children map[canceler]struct{} // set to nil by the first cancel call    err      error                 // set to non-nil by the first cancel call}
  • chan不仅能够传递根本类型与构造体，还能够传递函数。

开源库：ants/worker

type goWorker struct {    // pool who owns this worker.    pool *Pool    // task is a job should be done.    task chan func()    // recycleTime will be update when putting a worker back into queue.    recycleTime time.Time}
  • 在理论工程中，通常会在主程序入口进行signal监听，据此实现平安退出机制。

零碎信号：os/signal

c := make(chan os.Signal, 1)signal.Notify(c)s := <-cfmt.Println("Got signal:", s)

总结：在理论工程代码中，常见三种值类型

  • 根本类型&构造体
  • os.Signal
  • func()

工程问题

工程开发中会遇到相似这样的问题：何时应用chan？比照mq如何取舍？

整顿如下几点应用chan思考的因素：

  • 所在goroutine继续运行：chan在常驻程序的不同goroutine之间传递信息
  • 读写端，在同一程序运行：读写两端解耦但有关联，作为整体对外提供性能
  • 适度缓存，做好失落解决：作为外部信息传递通道，要思考信息失落的状况

引申探讨

无论是工程实际还是面试考查，以下引申话题都值得大家去探索。

  • goroutine：要理解chan的原理以及灵便应用chan，就不可绕过对goroutine的深刻了解
  • select: 是chan常见的应用搭配，背地的机制值得剖析
  • context：context是工程中肯定会用到的语法实现，它的背地有chan的撑持

mjlzz备注：文章供大家交换探讨，欢送斧正

相干链接

  1. Golang Channel最佳实际之根本规定
  2. go101 Channels in Go
  3. golang chan 源码
  4. draveness的Go语言设计与实现
  5. Golang 非阻塞 channel