这篇文章主要介绍了Go中的channel怎么声明和使用的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇Go中的channel怎么声明和使用文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
channel
Go语言中的通道(channel)是一种特殊的类型。
在任何时候,同时只能有一个 goroutine 访问通道进行发送和获取数据。goroutine 间通过通道就可以通信。
通道像一个传送带或者队列,总是遵循先入先出(First In First Out)的规则,保证收发数据的顺序。
(1)channel本身是一个队列,先进先出
(2)线程安全,不需要加锁
(3)本身是有类型的,string, int 等,如果要存多种类型,则定义成 interface类型
(4)channel是引用类型,必须make之后才能使用,一旦 make,它的容量就确定了,不会动态增加!!它和map,slice不一样
特点:
(1)一旦初始化容量,就不会改变了。
(2)当写满时,不可以写,取空时,不可以取。
(3)发送将持续阻塞直到数据被接收
把数据往通道中发送时,如果接收方一直都没有接收,那么发送操作将持续阻塞。Go 程序运行时能智能地发现一些永远无法发送成功的语句并做出提示
(4)接收将持续阻塞直到发送方发送数据。
如果接收方接收时,通道中没有发送方发送数据,接收方也会发生阻塞,直到发送方发送数据为止。
(5)每次接收一个元素。
通道一次只能接收一个数据元素。
1、关于 channel的声明和使用的代码:
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
//演示一下管道的使用
//1. 创建一个可以存放3个int类型的管道
var intChan chan int
intChan = make(chan int, 3)
//2. 看看intChan是什么
fmt.Printf("intChan 的值=%v intChan本身的地址=%p
", intChan, &intChan)
//3. 向管道写入数据
intChan<- 10
num := 211
intChan<- num
intChan<- 50
// //如果从channel取出数据后,可以继续放入
<-intChan
intChan<- 98//注意点, 当我们给管写入数据时,不能超过其容量
//4. 看看管道的长度和cap(容量)
fmt.Printf("channel len= %v cap=%v
", len(intChan), cap(intChan)) // 3, 3
//5. 从管道中读取数据
var num2 int
num2 = <-intChan
fmt.Println("num2=", num2)
fmt.Printf("channel len= %v cap=%v
", len(intChan), cap(intChan)) // 2, 3
//6. 在没有使用协程的情况下,如果我们的管道数据已经全部取出,再取就会报告 deadlock
num3 := <-intChan
num4 := <-intChan
//num5 := <-intChan
fmt.Println("num3=", num3, "num4=", num4/*, "num5=", num5*/)
}
fmt.Printf("intChan 的值=%v intChan本身的地址=%p
", intChan, &intChan)
这句代码显示:channel其实和指针一样,本身存放在一个内存单元中,有它的地址,而它的值是一个 int类型的地址。
2、注意空接口类型的 channel
package main
import (
"fmt"
)
type Cat struct {
Name string
Age int
}
func main() {
//定义一个存放任意数据类型的管道 3个数据
//var allChan chan interface{}
allChan := make(chan interface{}, 3)
allChan<- 10
allChan<- "tom jack"
cat := Cat{"小花猫", 4}
allChan<- cat
//我们希望获得到管道中的第三个元素,则先将前2个推出
<-allChan
<-allChan
newCat := <-allChan //从管道中取出的Cat是什么?
fmt.Printf("newCat=%T , newCat=%v
", newCat, newCat)
//下面的写法是错误的!编译不通过
//fmt.Printf("newCat.Name=%v", newCat.Name)
//使用类型断言
a := newCat.(Cat)
fmt.Printf("newCat.Name=%v", a.Name)
}
定义 interface类型的空接口,可以接收任意类型的数据,但是在取出来的时候,必须断言!
a := newCat.(Cat)
3、channel的关闭:close( )
关闭之后,不能再写入,只能读。
只能由发送者执行这句代码
4、channel的遍历: for … range
通道的数据接收一共有以下 4 种写法。
1.阻塞接收数据
阻塞模式接收数据时,将接收变量作为<-操作符的左值,格式如下:
data := <-ch
执行该语句时将会阻塞,直到接收到数据并赋值给 data 变量。
2.非阻塞接收数据(有问题啊,还是会报错deadlock)
使用非阻塞方式从通道接收数据时,语句不会发生阻塞,格式如下:
data, ok := <-ch
data:表示接收到的数据。未接收到数据时,data 为通道类型的零值。
ok:表示是否接收到数据。
非阻塞的通道接收方法可能造成高的 CPU 占用,因此使用非常少。如果需要实现接收超时检测,可以配合 select 和计时器 channel进行,可以参见后面的内容。
3.接收任意数据,忽略接收的数据
阻塞接收数据后,忽略从通道返回的数据,格式如下:
<-ch
执行该语句时将会发生阻塞,直到接收到数据,但接收到的数据会被忽略。这个方式实际上只是通过通道在 goroutine 间阻塞收发实现并发同步。
使用通道做并发同步的写法,可以参考下面的例子:
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
// 构建一个通道
ch := make(chan int)
// 开启一个并发匿名函数
go func() {
fmt.Println("start goroutine")
// 通过通道通知main的goroutine
ch <- 0
fmt.Println("exit goroutine")
}()
fmt.Println("wait goroutine")
// 等待匿名goroutine
<-ch
fmt.Println("all done")
}
4.循环接收
通道的数据接收可以借用 for range 语句进行多个元素的接收操作,格式如下:
for data := range ch {
}
通道 ch 是可以进行遍历的,遍历的结果就是接收到的数据。数据类型就是通道的数据类型。通过 for 遍历获得的变量只有一个,即上面例子中的 data。
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
intChan := make(chan int, 3)
intChan<- 100
intChan<- 200
close(intChan) // close
//这时不能够再写入数到channel
//intChan<- 300
fmt.Println("okook~")
//当管道关闭后,读取数据是可以的
n1 := <-intChan
fmt.Println("n1=", n1)
//遍历管道
intChan2 := make(chan int, 100)
for i := 0; i < 100; i++ {
intChan2<- i * 2 //放入100个数据到管道
}
//遍历管道不能使用普通的 for 循环
// for i := 0; i < len(intChan2); i++ {
// }
//在遍历时,如果channel没有关闭,则会出现deadlock的错误
//在遍历时,如果channel已经关闭,则会正常遍历数据,遍历完后,就会退出遍历
close(intChan2)
for v := range intChan2 { //没有下标
fmt.Println("v=", v)
}
}
在遍历管道之前要先关闭管道,不然会出现deadlock的错误
应用1
开两个管道;
当写协程完成工作之后,close数据管道,读协程对数据管道 intChan的数据读完之后,就向退出管道 exitChan 写入一个 true,close掉;
主线程循环检测退出管道里是否有数据,如果有,说明读协程完成,主程序就可以退出了。
package main
import (
"fmt"
)
//write Data
func writeData(intChan chan int) {
for i := 1; i <= 50; i++ {
//放入数据
intChan <- i //
fmt.Println("writeData ", i)
//time.Sleep(time.Second)
}
close(intChan) //关闭
}
//read data
func readData(intChan chan int, exitChan chan bool) {
for {
v, ok := <-intChan
if !ok {
break
}
// time.Sleep(time.Second)
fmt.Printf("readData 读到数据=%v
", v)
}
//readData 读取完数据后,即任务完成
exitChan <- true
close(exitChan)
}
func main() {
//创建两个管道
intChan := make(chan int, 10)
exitChan := make(chan bool, 1)
go writeData(intChan)
go readData(intChan, exitChan)
//time.Sleep(time.Second * 10)
for {
_, ok := <-exitChan
if !ok {
break
}
}
}
应用2
定义三个管道:
-
intChan :放8000个数
-
primeChan:放素数
-
exitChan :4个协程运行完毕的标志
package main
import (
"fmt"
"time"
)
//向 intChan放入 1-8000个数
func putNum(intChan chan int) {
for i := 1; i <= 80000; i++ {
intChan <- i
}
//关闭intChan
close(intChan)
}
// 从 intChan取出数据,并判断是否为素数,如果是,就
// //放入到primeChan
func primeNum(intChan chan int, primeChan chan int, exitChan chan bool) {
//使用for 循环
// var num int
var flag bool //
for {
//time.Sleep(time.Millisecond * 10)
num, ok := <-intChan //intChan 取不到..
if !ok {
break
}
flag = true //假设是素数
//判断num是不是素数
for i := 2; i < num; i++ {
if num%i == 0 { //说明该num不是素数
flag = false
break
}
}
if flag {
//将这个数就放入到primeChan
primeChan <- num
}
}
fmt.Println("有一个primeNum 协程因为取不到数据,退出")
//这里我们还不能关闭 primeChan
//向 exitChan 写入true
exitChan <- true
}
func main() {
intChan := make(chan int, 1000)
primeChan := make(chan int, 20000) //放入结果
//标识退出的管道
exitChan := make(chan bool, 4) // 4个
start := time.Now().Unix()
//开启一个协程,向 intChan放入 1-8000个数
go putNum(intChan)
//开启4个协程,从 intChan取出数据,并判断是否为素数,如果是,就
//放入到primeChan
for i := 0; i < 4; i++ {
go primeNum(intChan, primeChan, exitChan)
}
//这里我们主线程,进行处理
//直接
go func() {
for i := 0; i < 4; i++ {
<-exitChan
}
end := time.Now().Unix()
fmt.Println("使用协程耗时=", end-start)
//当我们从exitChan 取出了4个结果,就可以放心的关闭 prprimeChan
close(primeChan)
}()
//遍历我们的 primeChan ,把结果取出
for {
res, ok := <-primeChan
if !ok {
break
}
//将结果输出
fmt.Printf("素数=%d
", res)
}
fmt.Println("main线程退出")
}
有一个primeNum 协程因为取不到数据,退出
有一个primeNum 协程因为取不到数据,退出
有一个primeNum 协程因为取不到数据,退出
有一个primeNum 协程因为取不到数据,退出
使用协程耗时= 3
main线程退出
存数字和计算素数比较简单,不提
开启4个协程,运算素数,效率比单个线程高几倍!
go func() {
for i := 0; i < 4; i++ {
<-exitChan
}
end := time.Now().Unix()
fmt.Println("使用协程耗时=", end-start)
//当我们从exitChan 取出了4个结果,就可以放心的关闭 prprimeChan
close(primeChan)
}()
这里定义了一个匿名协程,作用是检测4个协程 有没有完成运行,取不出来就会阻塞,等待协程完成。也可以这样:
if len(exitChan) == 4