Golang通道Channel详解

2019-05-07 本文已影响6人 Gundy_

通道类型是Go自带的，相当于是一个先进先出的队列，同时唯一一个可以满足并发安全性的类型。声明一个通道类型变量的时候，首先需要确定通道类型的元素类型,然后还要确定通道的容量，当然默认容量是0。

初始化

使用make进行初始化,如下所示：

c := make(chan int)
c := make(chan string, 10)

如果不指定容量，默认通道的容量是0，这种通道也成为非缓冲通道。

通道的发送和接收特性

对于同一个通道，发送操作之间是互斥的，接收操作之间也是互斥的。

简单来说就是在同一时刻，Go的运行系统只会执行对同一个通道的任意个发送操作中的某一个，直到这个元素值被完全复制进该通道之后，其他发送操作才会执行。针对接收操作也是这样。
对于通道中的同一个值，发送操作和接收操作也是互斥的。如正在被复制进通道但还未复制完成的元素值，这时接收方也不会看到和取走。

tips
元素值从外界进入通道会被复制。也就是说进入通道的并不是在接收操作符右边的那个元素值，而是他的副本。
发送操作和接收操作中对元素值的处理都是不可分割的。
不可分割意思就是发送操作要么还没复制元素，要么已经复制完毕，不会出现值只复制了一部分的情况。
发送操作在完全完成之前会被阻塞。接收操作也是如此。
发送操作包括，“复制元素值”，“放置副本到通道内” 二个步骤。在这二个步骤完成之前，发送操作会一直阻塞，他之后的代码是不会执行的。
接收操作包括“复制通道内元素值”，“放置副本到接收方”，“删除原值” 三个操作。这三个操作在完成之前也是会一直阻塞的。

tips: 上面讲的复制都属于浅拷贝。浅拷贝只是拷贝值以及值中直接包含的东西，深拷贝就是把所有深层次的结构一并拷贝，Golang只有浅拷贝。

发送操作和接收操作在什么时候会被阻塞呢

对于缓存通道

如果通道已满，所有的发送操作就会阻塞，直到通道中有元素被取走
如果通道已空，所有的接收操作就会阻塞，直到通道中有新的元素

对于非缓存通道

无论发送操作还是接受操作一开始就是阻塞的，只有配对的操作出现才会开始执行。

收发操作何时会引起panic

通道关闭，在进行发送操作会引发panic
关闭一个已经关闭的通道也会引发panic
更具体地说，当我们把接收表达式的结果同时赋给两个变量时，第二个变量的类型就是一定bool类型。它的值如果为false就说明通道已经关闭，并且再没有元素值可取了。

注意，如果通道关闭时，里面还有元素值未被取出，那么接收表达式的第一个结果，仍会是通道中的某一个元素值，而第二个结果值一定会是true。因此，通过接收表达式的第二个结果值，来判断通道是否关闭是可能有延时的。
```
package main
import "fmt"
func main() {
    ch1 := make(chan int, 2)
    // 发送方。
    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            fmt.Printf("Sender: sending element %v...\n", i)
            ch1 <- i
        }
        fmt.Println("Sender: close the channel...")
        close(ch1)
    }()

    // 接收方。
    for {
        elem, ok := <-ch1
        if !ok {
            fmt.Println("Receiver: closed channel")
            break
        }
        fmt.Printf("Receiver: received an element: %v\n", elem)
    }

    fmt.Println("End.")
}
```

Channel引起的死锁的常见场景

死锁是指两个或两个以上的协程的执行过程中，由于竞争资源或由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，他们将无法推进下去,解决死锁的方法是加锁。。结合上面讲的channel相关知识，大家可以思考一下面情况为何为引起死锁。

场景1：一个通道在一个go协程读写

func main() {
    c:=make(chan int)
    c<-666
    <-c
}

场景二：go程开启之前使用通道

func main() {
    c:=make(chan int)
    c<-666
    go func() {
        <-c
    }()
}

场景三：通道1中调用了通道2，通道2中调用通道1

func main() {
    c1, c2 := make(chan int), make(chan int)
    go func() {
        for {
            select {
            case <-c1:
                c2 <- 10
            }
        }
    }()
    for {
        select {
        case <-c2:
            c1 <- 10
        }
    }
}