2018-11-06 golang 中Channel用法笔记

本来觉得自己的golang的channel已经有所了解了，但实际在被问一些问题的时候，还是没法回答的非常明确，所以今天又梳理整理了一遍，并且把容易出错的问题记录一下。

废话不多说，先上一段代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func Count(ch chan int, n int) {
    fmt.Println("Counting ", n)
    ch <- n
}

func main() {
    chs := make([]chan int, 10)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        chs[i] = make(chan int)
        go Count(chs[i], i)
    }

    for _, ch := range chs {
        v := <-ch
        fmt.Println("v  ", v)
    }
}

想一下输出结果应该是什么呢？我承认这个一开始确实自己没有看仔细，chs是一个信道数组，他的每一个参数都是重新new的一个信道，所以输出结果应该是这样：

Counting  9
Counting  0
v   0
Counting  1
v   1
Counting  6
... 
全部会输出，并且顺序不一定

我一开始想，这个信道不是没有缓存吗？应该读一个取一个才对，但是没看到，其实数组里面的每一个参数都是重新new的信道。那什么情况才会是我想象中的输出结果呢？代码可以改成这样，只改main函数就可以:

func main() {
    ch := make(chan int)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go Count(ch, i)
    }

    for i := 0; i < 10; i++ {
        v := <-ch
        fmt.Println("v  ", v)
    }
}

这个时候，就是读一个取一个，因为只有一个信道，输出结果：

Counting  9
v   9
Counting  0
v   0
Counting  1
v   1
Counting  2
v   2
...

这个时候，我想用一个带缓存的信道进行存储，然后用range进行读取，代码就改成了这样：

func Count(ch chan int, n int) {
    fmt.Println("Counting ", n)
    ch <- n

}

func main() {
    ch := make(chan int, 10) //改成有缓存的信道
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go Count(ch, i)
    }

    for v := range ch {
        fmt.Println("v  ", v)
    }
}

结果输出的时候报错了：

...
Counting  8
v   8
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

goroutine 1 [chan receive]:
main.main()
        /home/tfd/workspace/go/src/test/main.go:24 +0x126

死锁了，原来是因为range不会检测信道是否干涸（drained，也就是信道是否已经读取完），在读取完所有数据后，再次读取，会导致main函数挂起。那怎么办呢，第一种方法，如果我知道一共缓存了多少数据，那我就读多少数据就可以了，代码如下：

func main() {
    ch := make(chan int, 10)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go Count(ch, i)
    }

    for i := 0; i < 10; i++ { //这边假设我知道一共存了10个数据，那就读10次就好了，如果读11次，那就会报deadlock错误
        v := <-ch
        fmt.Println("v  ", v)
    }
}

读取结果如下：

Counting  9
v   9
Counting  0
v   0
Counting  1
v   1
Counting  2
v   2
Counting  3
v   3
Counting  7
v   7
Counting  6
v   6
Counting  8
v   8
Counting  4
Counting  5
v   4
v   5

那实际现实中，我很大可能不知道一共写入了多少次，那怎么办呢？我们可以用sync.WaitGroup, 简单介绍下WaitGroup对象内部有一个计数器，最初从0开始，它一共包含三个方法：Add(),Done(),Wait()用来控制计数器的数量。Add(n)把计数器设置为n，Done()每次把计数器-1，Wait()会阻塞代码的运行，直到计数器的值减为0. 那我们用WaitGroup改一下代码就可以了。

func Count(ch chan int, n int, wg *sync.WaitGroup) {
    defer wg.Done()
    fmt.Println("Counting ", n)
    ch <- n
}

func main() {
    //wg := sync.WaitGroup{} //这里可以用new(sync.WaitGroup),这样直接就可以得到指针类型的WaitGroup
      wg:= new(sync.WaitGroup)
        ch := make(chan int, 10)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go Count(ch, i, wg)
    }

    go func() {
        wg.Wait()
        close(ch)
        fmt.Println("Finish")
    }()

    for v := range ch {
        fmt.Println("v:", v)
    }
}

这时，代码运行就没问题了，输出结果

Counting  5
Counting  4
v: 5
v: 4
Counting  2
v: 2
Counting  6
Counting  1
v: 6
Counting  0
Counting  8
Counting  3
v: 1
v: 0
v: 8
v: 3
Counting  7
v: 7
Counting  9
Finish
v: 9

但是在这里我也是遇到坑的，一开始WaitGroup没有传指针，代码是这样的：

func Count(ch chan int, n int, wg sync.WaitGroup) { //wg没有传指针
    defer wg.Done()
    fmt.Println("Counting ", n)
    ch <- n
}

func main() {
    wg := sync.WaitGroup{}
    ch := make(chan int, 10)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go Count(ch, i, wg) //wg没有传指针
    }

    go func() {
        wg.Wait()
        close(ch)
        fmt.Println("Finish")
    }()

    for v := range ch {
        fmt.Println("v:", v)
    }
}

这个时候，代码仍然报deadlock，结果我就不贴了。这是因为这个时候wg是将拷贝传递到了goroutine中，所以，wg只有Add操作，而Done操作是在wg的副本中执行的，因此Wait就死锁了。正确的应该是要传指针，上一段代码已经把正确的写进去了。

这里还可以注意一点就是，信道close了之后可以读但是不可以写，并且，close之后的信道是不会阻塞的，所以才可以通过WaitGroup的方法在数据写完之后把信道close就不会出现阻塞的情况了。