go语言学习笔记 — 进阶 — 并发编程（6）：通道（channel）—— 使用channel收发数据

本文主要是介绍go语言学习笔记 — 进阶 — 并发编程（6）：通道（channel）—— 使用channel收发数据，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

创建channel之后，我们可以使用channel进行数据收发操作。

使用channel发送（填充）数据

使用特殊的操作符<-，把数据通过channel发送。

• 格式

通道变量 <- 值

通道变量是上文通过make创建的通道实例；值可以是变量、常量、表达式或函数返回值，值类型必须与make(chan 数据类型)中的数据类型一致。

• 发送数据

在使用make创建channel后，就可以使用<-向通道发送数据。

ch := make(chan interface{}) // 创建一个空接口通道

ch <- 0        // 把整型数据放入通道
ch <- "hello"  // 把字符串放入通道

• 若数据未被接收，则发送数据将持续阻塞，直到数据被接收

把数据向通道发送，如果接收方一致没有接收，那么发送操作将持续阻塞，直到数据被接收方接收。

package main

func main() {
    ch := make(chan int)
    ch <- 0
}

// fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

go会智能发现一些永远无法发送成功的语句，并提示。上面的意思是，go运行时发现所有goroutine(包括main()函数的)都处于waiting状态，即所有goroutine并没有发送或接收数据对应的通道。

使用channel接收（取出）数据

通道接收（取出）数据的特性

• 通道收发数据需要在两个不同的goroutine之间进行

通过channel发送数据，如果通道中没有另外一个goroutine接收，数据发送方goroutine会持续阻塞，直到接收方goroutine接收数据；通过channel接收数据，如果通道中没有发送方goroutine发送数据，数据接收方goroutine将持续阻塞，直到发送方goroutine发送数据为止。

• 通道一次只能接收一个元素数据

通道接收（取出）数据的格式

一共有4种通道接收数据的写法。

• 阻塞模式接收数据

把接收变量作为<-操作符的左值。执行此语句，发送方将会持续阻塞，直至接收方接收数据并赋值给data变量。

data := <-ch

• 非阻塞模式接收数据（高CPU占用，少用）

使用非阻塞方式从通道接收数据，语句不会阻塞。

data, ok := <-ch

data表示接收数据的通道变量，在没有接收到数据时，data为通道类型的零值。ok表示是否成功从通道接收到数据。

• 接收任意数据，忽略接收的数据

阻塞模式接收数据后，忽略从通道返回的数据。

<-ch

执行此语句，将会发生数据接收阻塞，直至接收到数据，但接收到的数据会被忽略。此方式使用channel在不同goroutine间阻塞收发，实现并发同步。

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int)  // 构建一个同步通道
    
    go func() {           // 开一个匿名函数的并发
        fmt.Println("start goroutine")
        ch <- 0           // 匿名函数快结束时，通过channel告知main()函数的goroutine，数据发送会一直阻塞，直到main()函数的goroutine接收为止。 
        fmt.Println("exit goroutine")
    }()

    fmt.Println("wait goroutine")
    
    <-ch  // 开启匿名函数的goroutine后，阻塞模式等待发送数据，接收任意数据后忽略
    
    fmt.Println("all done")
}

/*
wait goroutine
start goroutine
exit goroutine
all done
*/

• 循环接收

通道数据可以使用for range语句，进行多个元素的接收。遍历得到变量data。格式如下：

for data := range ch {
    循环体
}

通道是可遍历的，遍历结果是接收到的数据，其数据类型是通道的元素类型。

package main

func main() {
    ch := make(chan int)  // 生成一个整型元素的通道
    
    go func() {           // 把匿名函数并发执行
        for i := 3;i >= 0; i-- {
            ch <- i       // 使用通道发送值i
            time.Sleep(time.Second) // 每次发送完暂停1秒
        }
    }()
   
   for data := range ch {  // 使用for range从通道中接收数据
       fmt.Println(data)   // 打印接收的变量
       
       if data == 0 {      // 当接收到0时，终止for range
           break           // 如果发送端继续发，接收goroutine已经推出，会报panic
       }
   }
}

/*
3
2
1
0
*/

使用goroutine和channel，实现并发打印

设计生产者与消费者模型：生产者是main函数的for循环，消费者是printer函数。整个模型使用两个goroutine：一个是main()，另一个是go printer创建的goroutine，两个goroutine通过第21行的通道进行通信。

这个通道有两个功能：

• 数据传送：第26行发送数据，第9行接收数据
• 控制指令：类似信号量的功能，同步goroutine操作。如第17行、29行、31行

package main

import "fmt"

// 定义打印函数
func printer(c chan int) {
    
    for {              // 启动一个死循环
        data := <-c    // 从函数入参channel中取得整型数据
        if data == 0 { 
            break
        }
    
        fmt.Println(data) // 输出刚取得的整型数据   
    }
    
    c <- 0  // 退出循环时，通知main函数（我搞定了）
}

func main() {
    c := make(chan int)  // 创建一个channel
    
    go printer(c)  // 并发执行，传入channel
    
    for i := 1; i <= 10; i++ { // 使用for循环，把1～10通过通道c发送给printer函数的goroutine
        c <- i
    }
    
    c <- 0  // 发完数据后，通知并发的printer结束循环（没数据了）
    
    <-c     // 阻塞式等待接收printer发送退出数据，然后main函数才能结束（搞定喊我），
} 

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