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Go语言管道之Channel定义及操作方法

    /    2018-10-08

Channel概念

Channel 是Go中的一个核心类型,你可以把它看成一个管道。Channel是引用类型,操作符是箭头 <- 。

Channel 是 CSP 模式的具体实现,用于多个 goroutine 通讯。其内部实现了同步,确保并发安全。

Channel 是线程安全的,先进先出,多个goroutine同时访问,不需要加锁,channel是有类型的,一个整数的channel只能存放整数。

Channel定义

第一种,channel声明

声明int类型的chan

var ch chan int

声明string类型的chan

var ch chan string

声明map类型chan

var ch chan map[int]string

第二种,使用make定义,无缓冲channel

var ch1 chan int = make(chan int)
var ch2 = make(chan int)
ch3 := make(chan int)

第三种,使用make定义,有缓冲channel

var ch1 chan int = make(chan int, 10)
var ch2 = make(chan int, 10)
ch3 := make(chan int, 10)

第四种,只读channel

var ch1 <-chan int
var ch2 <-chan int = make(<-chan int, 10)
var ch3 = make(<-chan int, 10)
ch4 := make(<-chan int, 10)

第五种,只写channel

var ch1 chan<- int
var ch2 chan<- int = make(chan<- int, 10)
var ch3 = make(chan<- int, 10)
ch4 := make(chan<- int, 10)

Channel特点

无缓冲的与有缓冲channel有着重大差别,那就是一个是同步的 一个是非同步的。

比如

无缓冲chan:ch1:=make(chan int)

有缓冲chan:ch2:=make(chan int,1)

无缓冲: ch1<-1 不仅仅是向 c1 通道放 1,而是一直要等有别的携程 <-ch1 接手了这个参数,那么ch1<-1才会继续下去,要不然就一直阻塞着。< span="">

有缓冲: ch2<-1 则不会阻塞,因为缓冲大小是1(其实是缓冲大小为0),只有当放第二个值的时候,第一个还没被人拿走,这时候才会阻塞。

缓冲区是内部属性,并非类型构成要素。

普通 channel 可以隐式转为只读channel或只写channel。

package main

var ch = make(chan int, 3)
var send chan<- int = ch
var recv <-chan int = ch

func main() {

}

只读channel或只写channel不能转为普通 channel。

package main

func main() {
    var send chan<- int
    var recv <-chan int

    ch1 := (chan int)(send)
    ch2 := (chan int)(recv)
}

编译错误:

./main.go:7:19: cannot convert send (type chan<- int) to type chan int
./main.go:8:19: cannot convert recv (type <-chan int) to type chan int

Channel操作

使用内置函数 len() 返回未被读取的缓冲元素数量,使用内置函数 cap() 返回缓冲区大小。

package main

import "fmt"

func main() {
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int, 3)

    ch2 <- 1

    fmt.Printf("ch1 缓冲元素数量:%v,缓冲区大小:%v\n", len(ch1), cap(ch1))
    fmt.Printf("ch2 缓冲元素数量:%v,缓冲区大小:%v\n", len(ch2), cap(ch2))
}

运行结果:

ch1 缓冲元素数量:0,缓冲区大小:0
ch2 缓冲元素数量:1,缓冲区大小:3

hannel 写入、读取操作:

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int, 1)
    // 写入chan
    ch <- 99

    // 读取chan
    value, ok := <-ch
    if ok {
        fmt.Printf("读取chan:%v\n", value)
    }

channel 关闭操作:

1. 使用内置函数 close() 进行关闭 chan。

2. chan关闭之后,for range遍历chan中已经存在的元素后结束。

3. 没有使用for range的写法需要使用,val, ok := <- ch进行判断chan是否关闭。

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int, 5)

    ch <- 1
    ch <- 2
    ch <- 3

    close(ch)
    for {
        val, ok := <-ch
        if ok == false {
            fmt.Println("chan is closed")
            break
        }
        fmt.Println(val)
    }
}

注意:向已经关闭的 channel 发送数据会引发 panic 错误。

package main

func main() {
    ch := make(chan int, 1)
    close(ch)
    ch <- 100
}

运行错误:

panic: send on closed channel


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