Golang 中迭代读取 channel

欢迎再次来到我的 Go 语言私人教学课堂，今天我们的主题是，我曾经很难理解的 ( 还好现在已经理解了 )：在 Go 程中迭代读取 channels。

在开始之前，让我们先回忆一下。我们都知道，一个 Go 程的存活周期是建立在 main 进程之上的，举个例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    go func() {
        fmt.Println("hello there")
    }()
}

点我运行

只有极低的几率你才有可能看到 fmt.Println 打印的信息，因为有很大几率 main() 函数会在打印执行前就结束。 我们同样知道一个规范的方法 去控制 Go 程的运行，那就是使用 Waitgroup：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    defer wg.Wait()
    wg.Add(1)
    go func() {
        defer wg.Done()
        fmt.Println("hello there")
    }()
}

点我运行

好的，现在让我们进入今天的正题，我们想在 Go 程中通过管道发送信息，很简单吧？

package main

import "fmt"

func main() {
    c := make(chan string)

    go func() {
        c <- "hello there"
    }()

    msg := <- c
    fmt.Println(msg)
}

点我运行

等下 ( 诶。。。) 这个方法没有使用 WaitGroup 居然就起到效果了？？当一个 channel 进入阻塞状态的时候 , 意味着它正在等待发送 / 接受数据。所以利用这一点，channel 可以用来实现 goroutine 之间的同步。

现在让我们试着向 chanenl 中发送一组 strings 数据，并使用 range 来接受数据， 以便能够迭代读取 channel 中的数据：

package main

import "fmt"

func main() {
    c := make(chan string)

    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            c <- "hello there"
        }
    }()

    for msg := range c {
        fmt.Println(msg)
    }
}

点我运行

结果比较因缺思厅：

hello there
hello there
hello there
hello there
hello there
hello there
hello there
hello there
hello there
hello there
fatal error: all Goroutines are asleep - deadlock!

goroutine 1 [chan receive]:
main.main()
    /tmp/sandbox697910326/main.go:14 +0x120

为了理解程序执行过程中发生了什么，我们必须知道使用 range 迭代读取 channel 时，当 channel 中没有数据时，这一读取行为是不会停止的除非 channel 被关闭时，好的，知道了这个，那就让我们来试试关闭它吧。

package main

import "fmt"

func main() {
    c := make(chan string)

    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            c <- "hello there"
        }
        close(c)
    }()
    for msg := range c {
        fmt.Println(msg)
    }
}

点我运行

加上 close 后程序变得好多了。

接着让我们来尝试一些更复杂的，我们使用 for 循环来启动 goroutines：

package main

import "fmt"

func main() {
    c := make(chan string)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            c <- "hello there"
        }()
        close(c)
    }
    for msg := range c {
        fmt.Println(msg)
    }
}

点我运行

结果：

panic: close of closed channel

goroutine 1 [running]:
main.main()
    /tmp/sandbox536323156/main.go:12 +0xa0

我们提交这样一个错误：首先从接收端关闭了一个 channel，接着我们再次发送并关闭已经被关闭的 channel，这就导致了 panic 的出现。

就是这样，那么就真的没办法循环读取这些值了吗？实际上是有的，这需要使用另一个 goroutine，代码如下。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    defer wg.Wait()

    c := make(chan string)

    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            c <- "hello there"
        }()
    }

    go func() {
        for msg := range c {
            fmt.Println(msg)
        }
    }()
}

点我运行

好了，现在可以从很多个 goroutines 中接收数据了！在这个例子中，我们等待 for / Go 迭代的完成，接收者 goroutine 通过管道使得接收同步，当循环发送数据结束时，主进程也就跟着结束了。

我写这篇文章也是为了做一个自我梳理，让自己的思路更清晰一些，所以如果你发现任何不正确不到位的讲解说明，请不要犹豫，赶快在下面评论吧。