聊聊Go的goroutine和Channel

前言
一、goroutine

定义
先看案例知道goroutine怎么用
是什么

二、channel

基础用法
将channel作为参数传递
创建多个channel
将channel作为返回值
buffer channel
channel关闭

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前言

在之前学习go语言时，在看到groutine和channel时就直接跳过了。

当时根本没当回事，这么复杂看它干嘛！（当时的心态）

最近在看go的并发编程，发现全是用的这块内容，那么就只能硬着头皮来了，但是你会发现看着看着其实没那么难。

有时候不想看的东西可以先放着，等自己的注意力集中后在进行查看，你会得到意想不到的收获。

今天这篇文章是一个简单的讲解，咔咔也报了一个go的课程，在哪个课程里边看还能不能获取到更多的理解，随后在进行深度的补充。

一、goroutine

定义

给函数前加上go即可
不需要在定义是区分是否是异步函数
调度器在合适的点进行切换，这个点是有很多的，这里只是参考，不保证切换，不能保证在其它地方不会被切换。IO操作、channel、等待锁、函数调用、runtime.Gosched()等。。。
使用race来检测数据访问冲突

先看案例知道goroutine怎么用

先来看一个案例

案例一

这个案例就是一个简单并发执行的代码，在go里边也就是一个关键字go即可。

那么来看一下这段代码会输出什么

代码输出

从上图可以看到这行代码什么都没有输出，直接就退出了，那这到底是什么情况呢？

直接退出的原因，就是因为我们代码中的main和fmt打印是并发执行的，fmt还没来的急打印数据，外层的循环就已经循环结束了，然后就直接退出了。

在go语言中呢！假设一个main函数退出后，会直接杀死所有的goroutine，所以就造成的现象是，goroutine还没来的急打印数据就被退掉了。

那么你是不是会想，要怎么样才能看到打印的数据呢？其实也很简单，就是让main函数执行完成之后不要着急的退出，给一点等待的时间。看案例

输出结果

这次希望出现的结果就显示出来了。

在本案例中开的goroutine是10个，那么改为1000会怎么样呢？

结果显示还是正常显示，就类似与有1000个人在同时打印东西。

那么设置10跟1000有什么关系吗？

对操作系统熟悉的应该都知道，开10个线程没有问题，开100个线程也没什么大的问题，但是已经差不多了。

一般系统开几十个线程就可以了，那么如果要1000个人同时做一件事情就不能用线程来解决了，需要通过异步方式。

但是在go语言中呢！直接使用go关键字即可，就可以并发执行。

接下来就聊聊为什么go就可以同时1000进行打印。

是什么

先来看看协程和线程的区别。

协程你可以理解为轻量级的线程，非抢占式多任务处理，由协程主动交出控制权。

线程大家应该都知道是可以被操作系统在任何时候进行切换，所以说线程就是抢占式多任务处理，线程是没有控制权，哪怕是一个语句执行到一半都会被操作系统切掉，然后转到其它线程去操作。

那么反之对于协程来说，什么时候交出控制权，什么时候不交出控制权是由协程内部主动决定的，正是因为这种非抢占式，所以被称之为轻量级。

并且多个协程是可以在一个或多个线程上运行的。

二、channel

在第一节中了解到，在go中是可以开非常多的goroutine的，那么goroutine之间的双向通道就是channel

双向通道

基础用法

channel使用方法

从上图案例中可以看到可以直接使用make函数来进行创建channel。

第七行、第八行就是往channel中发送数据。

那么这个案例可以运行吗？来试一下

运行结果

可以看到此时已经报错了，错误的意思就是在往channel发送1的时候会发生死锁。

然后在回到之前的那副图。

goroutine和goroutine之间的交互

在上文我们已经说了，channel是goroutine与goroutine之间的一个交互。

但是此时的案例中缺只有一个goroutine，所以还需要一个另一个goroutine来接收它。

现在你应该了解到如何开启一个goroutine了。

开启另一个goroutine

在上图中我们新开启了另一个goroutine，然后用了一个死循环来接受channel发送的值，并将其打印出来。

但是你会发现我们往channel中发送了俩个数据，此时的打印结果却只有一条数据。但总比我们刚开始的好多了，对吧！

那么为什么会发生这样的情况呢？

可以理理代码的执行流程，先往channel发送了一个1，然后循环获取到第一个值并打印。

再往channel发送数据2，但还没来得及打印就直接退出了，这也就造成了只显示了数据1而没有显示数据2的现象。

这个问题通过咔咔的描述你应该已经知道怎么解决了。

那就是给函数channelDome加一个延迟退出的时间即可。

解决最后一条数据无法显示的情况

将channel作为参数传递

在上文中可以看到go后边跟的是一个闭包函数，在这个闭包中使用的c就是使用的外层的c。

那么将这个c使用参数传递可否呢？答案是肯定可以的。

将channel作为参数传递

当然也可以传递其它的参数

传递其它参数

通过上图可以看到不仅仅传递了channel还传递了id参数，同时还可以将代码直接优化为圈住的部分，也就是直接从channel取值。

创建多个channel

从上图可以看到每个人都有自己的channel，然后进行分发，分发之后每个人都会收到自己的接收到的值并打印出来。

同样你可以看到我们在26行处还新加了一个for循环给channle里边发送数据。

打印结果

从运行结果中你会发现打印的顺序是混乱的，例如receive i 和receve I这俩个值。

此时你会不会有疑问，我们在往channel中发送数据时是按照顺序发送的啊！那么接收时肯定也是按照顺序接收的。

既然非常确定发送数据是按照顺序的，那么问题就只能出现在Printf这里。

因为Printf是存在IO的，goroutine进行调度，那么此时的Printf是乱序的，但是都会将收到的值一一打印出来。

将channel作为返回值

前几节的案例都是通过创建好的channle然后作为参数传递进去的。

那么本节将会把channel作为一个返回值给返回出去。

将channel作为返回值

源码

package mainimport (
	"fmt"
	"time")func createWorker(id int) chan int {
	c := make(chan int)
	go func() {
		for {
			fmt.Printf("Worker %d receive %c\n", id, <-c)
		}
	}()
	return c}func channelDemo() {
	var channels [10]chan int
	for i := 0; i < 10; i++ {
		channels[i] = createWorker(i)
	}

	for i := 0; i < 10; i++ {
		channels[i] <- 'a' + i	}
	time.Sleep(time.Millisecond)}func main() {
	channelDemo()}

Nach dem Login kopieren

从这里你可以看到我们将worker函数改为了createWorker函数，因为在这个函数里边就是直接创建channel。

接着通过一个协程将channel接收到的值进行打印。

在把channel进行返回出去。

来看一下运行结果

运行结果

通过运行结果可以得知我们的代码编写还是对的，但是此时返回的channel你可以非常直观的看到怎么用

但如果代码数量多的时候，你根本不清楚这个channel怎么用，所有这段代码还需要简单的修饰一下。

那么就需要做的事情的是告诉外面用的人应该怎么用。

给channel发送数据

通过上述代码可以得知，是往channel中发送数据的，那么在createWorker方法的返回的channel要标记一下

修改代码

所以说现在的代码就变成这个样子，我们直接给createWorker方法的返回值channel标记好方向。作用是送数据的。

那么在打印的时候就是收据，这样看起来就非常直观了。

当修改完上面俩步之后你会发现createWorker调用是报错了，Cannot use 'createWorker(i)' (type chan<- int) as type chan int看到错误就应该知道是俩边类型不对等。

修改传入createWorker方法的类型

修改完之后你就会发现编译正确了，没有报错信息了。

运行结果也是ok的。

运行结果

本小节源码

package mainimport (
	"fmt"
	"time")func createWorker(id int) chan<- int {
	c := make(chan int)
	go func() {
		for {
			fmt.Printf("Worker %d receive %c\n", id, <-c)
		}
	}()
	return c}func channelDemo() {
	var channels [10]chan<- int
	for i := 0; i < 10; i++ {
		channels[i] = createWorker(i)
	}

	for i := 0; i < 10; i++ {
		channels[i] <- 'a' + i	}
	time.Sleep(time.Millisecond)}func main() {
	channelDemo()}

Nach dem Login kopieren