Golang channel 使用指南
通道(chan)是goroutine之间传递特定值的通信机制。它属于<code>通信顺序进程</code>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。
<h4>三种类型划分</h4>接下来讨论chan的不同类型，从三个角度去分析：
<h5>缓冲/非缓冲（buffered/unbuffered）</h5>chan是一个有长度的容器，通过对长度的限定，可以定义不同类型的通道。
对于声明长度的chan，称之为缓冲通道
<pre><code>ch := make(chan int, 1024) // buffered chan</code></pre>对于没有声明长度的chan，称之为非缓冲通道
<pre><code>ch := make(chan int) // unbuffered chan</code></pre>两种类型的chan会有不同的特性
<ul><li>非缓冲chan对于读写两端的goroutine都会阻塞。</li><li>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；但是容量满了之后，写端会阻塞</li></ul><h5>获取/发送（send/receive）</h5>对于chan有获取/发送两种操作，在声明的时候可以限定使用的方式
<ul><li>获取/发送双向chan：</li></ul><pre><code>// chan T type goWorker struct { pool *Pool task chan func() recycleTime time.Time }</code></pre><ul><li>只获取chan：</li></ul><pre><code>// <-chan T 常见作为参数传递 func After(d Duration) <-chan Time { return NewTimer(d).C }</code></pre><ul><li>只发送chan：</li></ul><pre><code>// chan<-T 使用较少 func signalError(c chan<- error, err error) { select { case c <- err: default: } }</code></pre><h5>关闭（close）</h5>chan不仅有长度，还可以被关闭，在被关闭后停止传递特定值。由此引出chan不同的状态：<code>空/empty</code>，<code>满/full</code>，<code>关闭/closed</code>
chan在关闭状态下，读取操作得到通道对应类型的空值，发送操作则会触发<code>panic</code>
<pre><code>done := make(chan struct{}, 1) close(done) d := <-done // {}</code></pre><pre><code>done := make(chan struct{}, 1) close(done) done <- struct{}{} //panic: send on closed channel</code></pre><h4>原理</h4>chan在运行时内部由结构体<code>runtime.hchan</code>实现，想要深入了解可以阅读 源码，还可以参考阅读 draveness的Go语言设计与实现。在此不做赘述。
<h3>使用指南</h3>这是本文的核心章节，通过举例来展示chan的使用场景。
<h4>使用方法</h4>chan在实际使用时，通常会结合<code>for</code>和<code>select</code>
<ul><li>for/range - 持续循环</li></ul>例子：godoc/context
<pre><code>for { select { case <-ctx.Done(): return // returning not to leak the goroutine case dst <- n: n } }</code></pre><ul><li>select - 随机选择</li></ul>例子：apache/rocketmq-client-go
<pre><code>select { case <-time.Tick(time.Minute * time.Duration(bp.testMinutes)): case <-signalChan: }</code></pre><h4>使用案例</h4><ul><li>chan常见用于传递基本类型和结构体。</li></ul>自带库：time/After，context/WithCancel
<pre><code>type Timer struct { C <-chan Time r runtimeTimer }</code></pre><pre><code>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 }</code></pre><ul><li>chan不仅可以传递基本类型与结构体，还可以传递函数。</li></ul>开源库：ants/worker
<pre><code>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 }</code></pre><ul><li>在实际工程中，通常会在主程序入口进行signal监听，据此实现安全退出机制。</li></ul>系统信号：os/signal
<pre><code>c := make(chan os.Signal, 1) signal.Notify(c) s := <-c fmt.Println("Got signal:", s)</code></pre>总结：在实际工程代码中，常见三种值类型
<ul><li>基本类型&结构体</li><li>os.Signal</li><li>func()</li></ul><h4>工程问题</h4>工程开发中会遇到类似这样的问题：何时使用chan？对比mq如何取舍？
整理如下几点使用chan考虑的因素：
<ul><li>所在goroutine持续运行：chan在常驻程序的不同goroutine之间传递信息</li><li>读写端，在同一程序运行：读写两端解耦但有关联，作为整体对外提供功能</li><li>适度缓存，做好丢失处理：作为内部信息传递通道，要考虑信息丢失的情况</li></ul><h3>引申探讨</h3>无论是工程实践还是面试考察，以下引申话题都值得大家去探究。
<ul><li>goroutine：要了解chan的原理以及灵活使用chan，就不可绕过对goroutine的深入理解</li><li>select: 是chan常见的使用搭配，背后的机制值得分析</li><li>context：context是工程中一定会用到的语法实现，它的背后有chan的支撑</li></ul>mjlzz备注：文章供大家交流讨论，欢迎指正
<h3>相关链接</h3><ol><li>Golang Channel最佳实践之基本规则</li><li>go101 Channels in Go</li><li>golang chan 源码</li><li>draveness的Go语言设计与实现</li><li>Golang 非阻塞 channel</li></ol> 到此这篇关于“Golang channel 使用指南”的文章就介绍到这了,更多文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持JQ教程网！您可能感兴趣的文章：
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