一、通道是什么？

其實(shí)無(wú)論是原子函數(shù)還是共享鎖都是通過(guò)共享內(nèi)存的方式進(jìn)行的同步、效率一般不高，而Go語(yǔ)言中則使用了通道，它是一種通過(guò)傳遞信息的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，通過(guò)發(fā)送和接收需要共享的資源，在goroutine 之間做同步。可以把通道看作是Goroutine之間的橋梁。

例1：創(chuàng)建一個(gè)通道

// 無(wú)緩沖的整型通道
unbuffered := make(chan int)
// 有緩沖的字符串通道
buffered := make(chan string, 10)

通道分為有緩沖和無(wú)緩沖的通道。

創(chuàng)建一個(gè)Channel的關(guān)鍵點(diǎn)：1.使用make創(chuàng)建 2.使用chan來(lái)告訴make我要?jiǎng)?chuàng)建的是通道 3.要告訴通道我要建立什么類型的通道。

例2:向通道發(fā)送值和接受值

// 有緩沖的字符串通道
buffered := make(chan string, 10)
// 通過(guò)通道發(fā)送一個(gè)字符串
buffered <- "Gopher"
// 從通道接收一個(gè)字符串
value := <-buffered

這個(gè)例子中創(chuàng)建了一個(gè)string類型的Channel，并向通道內(nèi)傳遞了一個(gè)“Gopher”字符串，這里是通過(guò)<-進(jìn)行傳入的，然后通過(guò)<-這個(gè)方式把值放到value當(dāng)中。

這里我的理解 <-就好比是一個(gè)賦值符號(hào)，無(wú)論是把值傳遞到Channel中，還是把Channel中的值傳出來(lái)，都是將右邊的值給左邊

二、通道的種類

由上面的例如1，可以看到Channel也是有多種的，分為無(wú)緩沖通道和有緩沖通道，下面就簡(jiǎn)單總結(jié)一下兩種類型的通道。

1.無(wú)緩沖通道

無(wú)緩沖的通道（unbuffered channel）是指在接收前沒(méi)有能力保存任何值的通道。這種類型的通道要求發(fā)送goroutine 和接收goroutine 同時(shí)準(zhǔn)備好，才能完成發(fā)送和接收操作。

上面的圖很好的解釋了通道和Goroutine的關(guān)系

• 1.左右兩個(gè)goroutine都沒(méi)有將手放到通道中。
• 2.左邊的Goroutine將手放到了通道中，模擬了將數(shù)據(jù)放入通道，此時(shí)goroutine會(huì)被鎖住
• 3.右邊的Goroutine也將手放到了通道中，模擬了從通道中取出數(shù)據(jù)，同樣進(jìn)入了通道也會(huì)被鎖住
• 4.兩者通過(guò)通道執(zhí)行數(shù)據(jù)的交換
• 5.交換完成
• 6.兩者將手從通道中拿出，模擬了被鎖住的goroutine被釋放

下面這個(gè)程序，模擬了兩個(gè)人打網(wǎng)球，很好的模擬了兩個(gè)協(xié)程間通過(guò)channel進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

package ChannelDemo

import (
　　"fmt"
　　"math/rand"
　　"sync"
　　"time"
)

var wg sync.WaitGroup

func init() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
}

func PlayTennis() {
    court := make(chan int)
    wg.Add(2)
    //啟動(dòng)了兩個(gè)協(xié)程，一個(gè)納達(dá)爾一個(gè)德約科維奇
    go player("納達(dá)爾", court)
    go player("德約科維奇", court)

    //將1放到通道中，模擬開(kāi)球
    court <- 1
    wg.Wait()
}

func player(name string, court chan int) {
    defer wg.Done()
    for {
        // 將數(shù)據(jù)從通道中取出
        ball, ok := <-court
        if !ok {
            fmt.Printf("選手 %s 勝利\n", name)
            return
        }

        //獲取一個(gè)隨機(jī)值，如果可以整除13，就讓一個(gè)人沒(méi)有擊中，進(jìn)而關(guān)閉整個(gè)通道
        n := rand.Intn(100)
        if n%13 == 0 {
            fmt.Printf("選手 %s 沒(méi)接到\n", name)
            close(court)
            return
        }
        //如果擊中球，就將擊球的數(shù)量+1，放回通道中
        fmt.Printf("選手 %s 擊中 %d\n", name, ball)
        ball++
        court <- ball
    }
}

執(zhí)行結(jié)果（每次會(huì)有變化）：

選手 納達(dá)爾 擊中 1
選手 德約科維奇 擊中 2
選手 納達(dá)爾 擊中 3
選手 德約科維奇 擊中 4
選手 納達(dá)爾 擊中 5
選手 德約科維奇 擊中 6
選手 納達(dá)爾 擊中 7
選手 德約科維奇 擊中 8
選手 納達(dá)爾 沒(méi)接到
選手 德約科維奇 勝利

ok 標(biāo)志是否為false。如果這個(gè)值是false，表示通道已經(jīng)被關(guān)閉，游戲結(jié)束。

下面這個(gè)例子，模擬里一個(gè)接力賽，也就是協(xié)程之間的傳遞的另一種形式

package ChannelDemo

import (
    "fmt"
    "sync"
    "time"
)

var runnerWg sync.WaitGroup

func Running() {
    //創(chuàng)建一個(gè)“接力棒”，也就是通道
    baton := make(chan int)
    runnerWg.Add(1)
    //創(chuàng)建第一個(gè)跑步走
    go Runner(baton)
    //開(kāi)始跑
    baton <- 1
    runnerWg.Wait()
}

func Runner(baton chan int) {
    var newRunner int

    //選手接過(guò)接力棒
    runner := <-baton
    fmt.Printf("第 %d 選手接棒 \n", runner)

    //如果不是第四名選手，那么說(shuō)明比賽還在繼續(xù)
    if runner != 4 {
        //創(chuàng)建一名新選手
        newRunner = runner + 1
        fmt.Printf("第 %d 準(zhǔn)備接棒 \n", newRunner)
        go Runner(baton)
    }

    //模擬跑步
    time.Sleep(100 * time.Millisecond)
    //如果第四名跑完了，就結(jié)束
    if runner == 4 {
        fmt.Printf("第 %d 結(jié)束賽跑 \n", runner)
        runnerWg.Done()
        return
    }

    fmt.Printf("第 %d 選手和第 %d 選手交換了接力棒 \n",
        runner,
        newRunner)

    //選手遞出接力棒
    baton <- newRunner
}

運(yùn)行結(jié)果：

第 1 名選手接棒
第 2 名選手準(zhǔn)備接棒
第 1 名選手將接力棒遞給第 2 名選手
第 2 名選手接棒
第 3 名選手準(zhǔn)備接棒
第 2 名選手將接力棒遞給第 3 名選手
第 3 名選手接棒
第 4 名選手準(zhǔn)備接棒
第 3 名選手將接力棒遞給第 4 名選手
第 4 名選手接棒
第 4 名選手沖線，比賽結(jié)束 

三、無(wú)緩沖通道小結(jié)

我在看例子的過(guò)程中，其實(shí)遇到的問(wèn)題在于，我沒(méi)有理解goroutine是怎么進(jìn)行交換的，我以為是goroutine有一個(gè)集合一樣的結(jié)構(gòu)在通道外面等待取數(shù)據(jù)，這樣就存在我剛拿完再那的情況。就像下面這個(gè)圖顯示一樣

但是實(shí)際情況應(yīng)該像下面

Go1寫(xiě)入通道鎖住的Go1、Go2讀出進(jìn)入通道鎖住Go2，只有Go1寫(xiě)完Go2取完才能釋放，但是像上面第一個(gè)例子代碼，讀出之后馬上就寫(xiě)入，所以對(duì)于這樣的協(xié)程其實(shí)一直是鎖住的狀態(tài)。兩個(gè)協(xié)程就通過(guò)這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。

到此這篇關(guān)于Go語(yǔ)言通道之無(wú)緩沖通道的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

最新評(píng)論