golang并发----基础

Channels

创建channel

使用内置的make函数,我们可以创建一个channel

// ch has type 'chan int'
ch := make(chan int) //  unbuffered channel
ch = make(chan int, 0) // unbuffered channel
ch = make(chan int, 3) // buffered channel with capacity 3

引用类型&零值&比较

和map类似,channel也对应一个make创建的底层数据结构的引用.当我们复制一个channel或用于函数参数传递时,我们只是拷贝了一个channel引用,因此调用者和被调用者将引用同一个channel对象.
和其它的引用类型一样,channel的零值也是nil.
两个相同类型的channel可以使用==运算符比较

发送&接收

一个发送语句将一个值从一个goroutine通过channel发送到另一个执行接收操作的goroutine

ch <- x  // a send statement
x = <-ch // a receive expression in an assignment statement
<-ch     // a receive statement; result is discarded

关闭channel

只有发送者需要关闭通道,接收者永远不会需要关闭通道

如果channel关闭,随后对基于该channel的任何发送操作都将导致panic异常
对一个已经被close过的channel进行接收操作依然可以接受到之前已经成功发送的数据
如果channel中已经没有数据的话将产生一个零值的数据
使用内置的close函数就可以关闭一个channel:close(ch),通常是配合defer使用

其实你并不需要关闭每一个channel.
只有当需要告诉接收者goroutine,所有的数据已经全部发送时才需要关闭channel.
不管一个channel是否被关闭,当它没有被引用时将会被Go语言的垃圾自动回收器回收.

关闭一个channels还会触发一个广播机制
所有channel接收者都会在channel关闭时立刻从阻塞等待中返回 ok值为false 这个广播机制经常被利用进行向多个订阅者同时发送信号例如退出信号

不带缓存的Channels(同步channel)

基于无缓存Channels的发送和接收操作将导致两个goroutine做一次同步操作
一个基于无缓存Channels的发送操作将导致发送者goroutine阻塞,直到另一个goroutine在相同的Channels上执行接收操作.
当发送的值通过Channels成功传输之后,两个goroutine可以继续执行后面的语句.
如果接收操作先发生,那么接收者goroutine也将阻塞,直到有另一个goroutine在相同的Channels上执行发送操作.

关于同步&并发

同步
当我们说x事件在y事件之前发生(happens before),我们并不是说x事件在时间上比y时间更早,我们要表达的意思是要保证在此之前的事件都已经完成了.
例如在此之前的更新某些变量的操作已经完成,你可以放心依赖这些已完成的事件了
并发
当我们说x事件既不是在y事件之前发生也不是在y事件之后发生,我们就说x事件和y事件是并发的。这并不是意味着x事件和y事件就一定是同时发生的,我们只是不能确定这两个事件发生的先后顺序.

func main() {
    out := make(chan int)
    // 这里向out发送数据,但是并没有另外一个goroutine来接收out的值
    out <- 2
    go func(in chan int) {
        fmt.Println(<-in)
    }(out)
    // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
}

消息事件

基于channels发送消息有两个重要方面:

每个消息都有一个有意义的值,channel单纯用来传输数据
有时候希望强调通讯发生的时刻时,我们将它称为消息事件.这些消息事件并不携带额外的信息,它仅仅是用作两个goroutine之间的同步.这时候可以传struct{}/bool/1这种值.

func main() {
    conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8000")
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    done := make(chan struct{})
    go func() {
        io.Copy(os.Stdout, conn) // NOTE: ignoring errors
        log.Println("done")
        done <- struct{}{} // signal the main goroutine
    }()
    mustCopy(conn, os.Stdin)
    conn.Close()
    <-done // wait for background goroutine to finish
}

带缓存的Channels

带缓存的Channel内部持有一个元素队列,队列的最大容量是在调用make函数创建channel时通过第二个参数指定的.
向缓存Channel的发送操作就是向内部缓存队列的尾部插入元素,接收操作则是从队列的头部删除元素.
如果内部缓存队列是满的,那么发送操作将阻塞直到因另一个goroutine执行接收操作而释放了新的队列空间.
如果channel是空的,接收操作将阻塞直到有另一个goroutine执行!!!

串联的Channels(Pipeline)

串联Channels的管道可以用在需要长时间运行的服务中,每个长时间运行的goroutine可能会包含一个死循环,在不同goroutine的死循环内部使用串联的Channels来通信.

检测关闭的channel

如果发送者知道,没有更多的值需要发送到channel的话,那么让接收者也能及时知道没有多余的值可接收将是有用的,因为接收者可以停止不必要的接收等待.在发送方关闭channel即可.
但是在发送方关闭这个channel后,接收方依然会收到一个永无休止的零值序列.

if v,ok:=<-ch;!ok{break}
for v:=range ch{} // 当channel被关闭并且没有值可接收时跳出循环

goroutines泄漏,和垃圾变量不同,泄漏的goroutines并不会被自动回收.因此确保每个不再需要的goroutine能正常退出是重要的!!!