主頁 > 後端開發 > 25. 學習 Go 協程:詳解信道/通道

25. 學習 Go 協程:詳解信道/通道

2020-09-11 18:06:41 後端開發

Hi,大家好,我是明哥,

在自己學習 Golang 的這段時間里,我寫了詳細的學習筆記放在我的個人微信公眾號 《Go編程時光》,對于 Go 語言,我也算是個初學者,因此寫的東西應該會比較適合剛接觸的同學,如果你也是剛學習 Go 語言,不防關注一下,一起學習,一起成長,

我的在線博客:http://golang.iswbm.com
我的 Github:github.com/iswbm/GolangCodingTime


Go 語言之所以開始流行起來,很大一部分原因是因為它自帶的并發機制,

如果說 goroutine 是 Go語言程式的并發體的話,那么 channel(信道) 就是 它們之間的通信機制,channel,是一個可以讓一個 goroutine 與另一個 goroutine 傳輸資訊的通道,我把他叫做信道,也有人將其翻譯成通道,二者都是一個概念,

信道,就是一個管道,連接多個goroutine程式 ,它是一種佇列式的資料結構,遵循先入先出的規則,

1. 信道的定義與使用

每個信道都只能傳遞一種資料型別的資料,所以在你宣告的時候,你得指定資料型別(string int 等等)

var 信道實體 chan 信道型別

// 定義容量為10的信道
var 信道實體 [10]chan 信道型別

宣告后的信道,其零值是nil,無法直接使用,必須配合make函進行初始化,

信道實體 = make(chan 信道型別)

亦或者,上面兩行可以合并成一句,以下我都使用這樣的方式進行信道的宣告

信道實體 := make(chan 信道型別)

假如我要創建一個可以傳輸int型別的信道,可以這樣子寫,

// 定義信道
pipline := make(chan int)

信道的資料操作,無非就兩種:發送資料與讀取資料

// 往信道中發送資料
pipline<- 200

// 從信道中取出資料,并賦值給mydata
mydata := <-pipline

信道用完了,可以對其進行關閉,避免有人一直在等待,但是你關閉信道后,接收方仍然可以從信道中取到資料,只是接收到的會永遠是 0,

close(pipline)

對一個已關閉的信道再關閉,是會報錯的,所以我們還要學會,如何判斷一個信道是否被關閉?

當從信道中讀取資料時,可以有多個回傳值,其中第二個可以表示 信道是否被關閉,如果已經被關閉,ok 為 false,若還沒被關閉,ok 為true,

x, ok := <-pipline

2. 信道的容量與長度

一般創建信道都是使用 make 函式,make 函式接收兩個引數

  • 第一個引數:必填,指定信道型別
  • 第二個引數:選填,不填默認為0,指定信道的容量(可快取多少資料)

對于信道的容量,很重要,這里要多說幾點:

  • 當容量為0時,說明信道中不能存放資料,在發送資料時,必須要求立馬有人接收,否則會報錯,此時的信道稱之為無緩沖信道
  • 當容量為1時,說明信道只能快取一個資料,若信道中已有一個資料,此時再往里發送資料,會造成程式阻塞, 利用這點可以利用信道來做鎖,
  • 當容量大于1時,信道中可以存放多個資料,可以用于多個協程之間的通信管道,共享資源,

至此我們知道,信道就是一個容器,

若將它比做一個紙箱子

  • 它可以裝10本書,代表其容量為10
  • 當前只裝了1本書,代表其當前長度為1

信道的容量,可以使用 cap 函式獲取 ,而信道的長度,可以使用 len 長度獲取,

package main

import "fmt"

func main() {
	pipline := make(chan int, 10)
	fmt.Printf("信道可緩沖 %d 個資料\n", cap(pipline))
	pipline<- 1
	fmt.Printf("信道中當前有 %d 個資料", len(pipline))
}

輸出如下

信道可緩沖 10 個資料
信道中當前有 1 個資料

3. 緩沖信道與無緩沖信道

按照是否可緩沖資料可分為:緩沖信道無緩沖信道

緩沖信道

允許信道里存盤一個或多個資料,這意味著,設定了緩沖區后,發送端和接收端可以處于異步的狀態,

pipline := make(chan int, 10)

無緩沖信道

在信道里無法存盤資料,這意味著,接收端必須先于發送端準備好,以確保你發送完資料后,有人立馬接收資料,否則發送端就會造成阻塞,原因很簡單,信道中無法存盤資料,也就是說發送端和接收端是同步運行的,

pipline := make(chan int)

// 或者
pipline := make(chan int, 0)

4. 雙向信道與單向信道

通常情況下,我們定義的信道都是雙向通道,可發送資料,也可以接收資料,

但有時候,我們希望對信道的資料流向做一些控制,比如這個信道只能接收資料或者這個信道只能發送資料,

因此,就有了 雙向信道單向信道 兩種分類,

雙向信道

默認情況下你定義的信道都是雙向的,比如下面代碼

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	pipline := make(chan int)

	go func() {
		fmt.Println("準備發送資料: 100")
		pipline <- 100
	}()

	go func() {
		num := <-pipline
		fmt.Printf("接收到的資料是: %d", num)
	}()
	// 主函式sleep,使得上面兩個goroutine有機會執行
	time.Sleep(1)
}

單向信道

單向信道,可以細分為 只讀信道只寫信道

定義只讀信道

var pipline = make(chan int)
type Receiver = <-chan int // 關鍵代碼:定義別名型別
var receiver Receiver = pipline

定義只寫信道

var pipline = make(chan int)
type Sender = chan<- int  // 關鍵代碼:定義別名型別
var sender Sender = pipline

仔細觀察,區別在于 <- 符號在關鍵字 chan 的左邊還是右邊,

  • <-chan 表示這個信道,只能從里發出資料,對于程式來說就是只讀
  • chan<- 表示這個信道,只能從外面接收資料,對于程式來說就是只寫

有同學可能會問:為什么還要先宣告一個雙向信道,再定義單向通道呢?比如這樣寫

type Sender = chan<- int 
sender := make(Sender)

代碼是沒問題,但是你要明白信道的意義是什么?(以下是我個人見解

信道本身就是為了傳輸資料而存在的,如果只有接收者或者只有發送者,那信道就變成了只入不出或者只出不入了嗎,沒什么用,所以只讀信道和只寫信道,唇亡齒寒,缺一不可,

當然了,若你往一個只讀信道中寫入資料 ,或者從一個只寫信道中讀取資料 ,都會出錯,

完整的示例代碼如下,供你參考:

import (
	"fmt"
	"time"
)
 //定義只寫信道型別
type Sender = chan<- int  

//定義只讀信道型別
type Receiver = <-chan int 

func main() {
	var pipline = make(chan int)

	go func() {
		var sender Sender = pipline
		fmt.Println("準備發送資料: 100")
		sender <- 100
	}()

	go func() {
		var receiver Receiver = pipline
		num := <-receiver
		fmt.Printf("接收到的資料是: %d", num)
	}()
	// 主函式sleep,使得上面兩個goroutine有機會執行
	time.Sleep(1)
}

5. 遍歷信道

遍歷信道,可以使用 for 搭配 range關鍵字,在range時,要確保信道是處于關閉狀態,否則回圈會阻塞,

import "fmt"

func fibonacci(mychan chan int) {
	n := cap(mychan)
	x, y := 1, 1
	for i := 0; i < n; i++ {
		mychan <- x
		x, y = y, x+y
	}
    // 記得 close 信道
    // 不然主函式中遍歷完并不會結束,而是會阻塞,
	close(mychan)
}

func main() {
	pipline := make(chan int, 10)
    
	go fibonacci(pipline)
    
	for k := range pipline {
		fmt.Println(k)
	}
}

6. 用信道來做鎖

當信道里的資料量已經達到設定的容量時,此時再往里發送資料會阻塞整個程式,

利用這個特性,可以用當他來當程式的鎖,

示例如下,詳情可以看注釋

package main

import {
	"fmt"
	"time"
}

// 由于 x=x+1 不是原子操作
// 所以應避免多個協程對x進行操作
// 使用容量為1的信道可以達到鎖的效果
func increment(ch chan bool, x *int) {  
    ch <- true
	*x = *x + 1
	<- ch
}

func main() {
	// 注意要設定容量為 1 的緩沖信道
	pipline := make(chan bool, 1)

	var x int
	for i:=0;i<1000;i++{
		go increment(pipline, &x)
	}

	// 確保所有的協程都已完成
	// 以后會介紹一種更合適的方法(Mutex),這里暫時使用sleep
	time.Sleep(3)
	fmt.Println("x 的值:", x)
} 

輸出如下

x 的值:1000

如果不加鎖,輸出會小于1000,

系列導讀

01. 開發環境的搭建(Goland & VS Code)

02. 學習五種變數創建的方法

03. 詳解資料型別:****整形與浮點型

04. 詳解資料型別:byte、rune與string

05. 詳解資料型別:陣列與切片

06. 詳解資料型別:字典與布爾型別

07. 詳解資料型別:指標

08. 面向物件編程:結構體與繼承

09. 一篇文章理解 Go 里的函式

10. Go語言流程控制:if-else 條件陳述句

11. Go語言流程控制:switch-case 選擇陳述句

12. Go語言流程控制:for 回圈陳述句

13. Go語言流程控制:goto 無條件跳轉

14. Go語言流程控制:defer 延遲呼叫

15. 面向物件編程:介面與多型

16. 關鍵字:make 和 new 的區別?

17. 一篇文章理解 Go 里的陳述句塊與作用域

18. 學習 Go 協程:goroutine

19. 學習 Go 協程:詳解信道/通道

20. 幾個信道死鎖經典錯誤案例詳解

21. 學習 Go 協程:WaitGroup

22. 學習 Go 協程:互斥鎖和讀寫鎖

23. Go 里的例外處理:panic 和 recover

24. 超詳細解讀 Go Modules 前世今生及入門使用

25. Go 語言中關于包匯入必學的 8 個知識點

26. 如何開源自己寫的模塊給別人用?

27. 說說 Go 語言中的型別斷言?

28. 這五點帶你理解Go語言的select用法


轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/6562.html

標籤:Go

上一篇:Go基礎語法

下一篇:在蘋果Mac10.12.6中安裝docker和k8s

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • 【C++】Microsoft C++、C 和匯編程式檔案

    ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:23 more
  • 例外宣告

    相比于斷言適用于排除邏輯上不可能存在的狀態,例外通常是用于邏輯上可能發生的錯誤。 例外宣告 Item 1:當函式不可能拋出例外或不能接受拋出例外時,使用noexcept 理由 如果不打算拋出例外的話,程式就會認為無法處理這種錯誤,并且應當盡早終止,如此可以有效地阻止例外的傳播與擴散。 示例 //不可 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:27 more
  • Codeforces 1400E Clear the Multiset(貪心 + 分治)

    鏈接:https://codeforces.com/problemset/problem/1400/E 來源:Codeforces 思路:給你一個陣列,現在你可以進行兩種操作,操作1:將一段沒有 0 的區間進行減一的操作,操作2:將 i 位置上的元素歸零。最終問:將這個陣列的全部元素歸零后操作的最少 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:30 more
  • UVA11610 【Reverse Prime】

    本人看到此題沒有翻譯,就附帶了一個自己的翻譯版本 思考 這一題,它的第一個要求是找出所有 $7$ 位反向質數及其質因數的個數。 我們應該需要質數篩篩選1~$10^{7}$的所有數,這里就不慢慢介紹了。但是,重讀題,我們突然發現反向質數都是 $7$ 位,而將它反過來后的數字卻是 $6$ 位數,這就說明 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:36 more
  • 統計區間素數數量

    1 #pragma GCC optimize(2) 2 #include <bits/stdc++.h> 3 using namespace std; 4 bool isprime[1000000010]; 5 vector<int> prime; 6 inline int getlist(int ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:47 more
  • C/C++編程筆記:C++中的 const 變數詳解,教你正確認識const用法

    1、C中的const 1、區域const變數存放在堆疊區中,會分配記憶體(也就是說可以通過地址間接修改變數的值)。測驗代碼如下: 運行結果: 2、全域const變數存放在只讀資料段(不能通過地址修改,會發生寫入錯誤), 默認為外部聯編,可以給其他源檔案使用(需要用extern關鍵字修飾) 運行結果: ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:58:04 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC添加資源不懂如何修改資源宏ID

    1. 首先在資源視圖中,添加資源 2. 點擊新添加的資源,復制自動生成的ID 3. 在解決方案資源管理器中找到Resource.h檔案,編輯,使用整個專案搜索和替換的方式快速替換 宏宣告 4. Ctrl+Shift+F 全域搜索,點擊查找全部,然后逐個替換 5. 為什么使用搜索替換而不使用屬性視窗直 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:59:11 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC不懂的批量添加資源

    1. 打開資源頭檔案Resource.h,在其中預先定義好宏 ID(不清楚其實ID值應該設定多少,可以先新建一個相同的資源項,再在這個資源的ID值的基礎上遞增即可) 2. 在資源視圖中選中專案資源,按F7編輯資源檔案,按 ID 型別 相對路徑的形式添加 資源。(別忘了先把檔案拷貝到專案中的res檔案 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:19 more
  • C/C++編程筆記:關于C++的參考型別,專供新手入門使用

    今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——參考,也叫別名。 參考就是給一個變數名取一個變數名,方便我們間接地使用這個變數。我們可以給一個變數創建N個參考,這N + 1個變數共享了同一塊記憶體區域。(參考型別的變數會占用記憶體空間,占用的記憶體空間的大小和指標型別的大小是相同的。雖然參考是一個物件的別名,但 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:22 more
  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++:初學者完整指南

    眾所周知,C ++的學習曲線陡峭,但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡,并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言,形成真正的解決問題的技能,并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣(即清晰一致的編碼風格,在撰寫代碼時注釋代碼,并限制類內部的可見性),并且由 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:41 more
最新发布
  • Rust中的智能指標:Box<T> Rc<T> Arc<T> Cell<T> RefCell<T> Weak

    Rust中的智能指標是什么 智能指標(smart pointers)是一類資料結構,是擁有資料所有權和額外功能的指標。是指標的進一步發展 指標(pointer)是一個包含記憶體地址的變數的通用概念。這個地址參考,或 ” 指向”(points at)一些其 他資料 。參考以 & 符號為標志并借用了他們所 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:10 more
  • Java的值傳遞和參考傳遞

    值傳遞不會改變本身,參考傳遞(如果傳遞的值需要實體化到堆里)如果發生修改了會改變本身。 1.基本資料型別都是值傳遞 package com.example.basic; public class Test { public static void main(String[] args) { int ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:04 more
  • [2]SpinalHDL教程——Scala簡單入門

    第一個 Scala 程式 shell里面輸入 $ scala scala> 1 + 1 res0: Int = 2 scala> println("Hello World!") Hello World! 檔案形式 object HelloWorld { /* 這是我的第一個 Scala 程式 * 以 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:58 more
  • 理解函式指標和回呼函式

    理解 函式指標 指向函式的指標。比如: 理解函式指標的偽代碼 void (*p)(int type, char *data); // 定義一個函式指標p void func(int type, char *data); // 宣告一個函式func p = func; // 將指標p指向函式func ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:52 more
  • Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式

    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more