[原文地址](https://bingjian-zhu.github.io/2019/09/25/channel%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%8A%80%E5%B7%A7/)
#### 前言
Go协程一般使用channel（通道）通信从而协调/同步他们的工作。合理利用Go协程和channel能帮助我们大大提高程序的性能。本文将介绍一些使用channel的场景及技巧
#### 场景一，使用channel返回运算结果
计算斐波那契数列，在学习递归时候这是个经典问题。现在我们不用递归实现，而是用channel返回计算得出的斐波那契数列。 计算前40个斐波那契数列的值，看下效率
```go
package main
import (
"fmt"
"time"
)
//计算斐波那契数列并写到ch中
func fibonacci(n int, ch chan<- int) {
first, second := 1, 1
for i := 0; i < n; i++ {
ch <- first
first, second = second, first+second
}
close(ch)
}
func main() {
ch := make(chan int, 40)
i := 0
start := time.Now()
go fibonacci(cap(ch), ch)
for result := range ch {
fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)
i++
}
end := time.Now()
delta := end.Sub(start)
fmt.Printf("took the time: %s\n", delta)
}
```
只花了7ms，效率是递归实现的100倍（主要是算法效率问题）
```
fibonacci(33) is: 5702887
fibonacci(34) is: 9227465
fibonacci(35) is: 14930352
fibonacci(36) is: 24157817
fibonacci(37) is: 39088169
fibonacci(38) is: 63245986
fibonacci(39) is: 102334155
took the time: 8.0004ms
```
>使用for-range读取channel返回的结果十分便利。当channel关闭且没有数据时，for循环会自动退出，无需主动监测channel是否关闭。close(ch)只针对写数据到channel起作用，意思是close(ch)后，ch中不能再写数据，但不影响从ch中读数据
#### 场景二，使用channel获取多个并行方法中的一个结果
假设程序从多个复制的数据库同时读取。只需要接收首先到达的一个答案，Query 函数获取数据库的连接切片并请求。并行请求每一个数据库并返回收到的第一个响应：
```go
func Query(conns []conn, query string) Result {
ch := make(chan Result, 1)
for _, conn := range conns {
go func(c Conn) {
select {
case ch <- c.DoQuery(query):
}
}(conn)
}
return <- ch
}
```
#### 场景三，响应超时处理
在调用远程方法的时候，存在超时可能，超时后返回超时提示
```go
func CallWithTimeOut(timeout time.Duration) (int, error) {
select {
case resp := <-Call():
return resp, nil
case <-time.After(timeout):
return -1, errors.New("timeout")
}
}
func Call() <-chan int {
outCh := make(chan int)
go func() {
//调用远程方法
}()
return outCh
}
```
>同样可以扩展到channel的读写操作
>
```go
func ReadWithTimeOut(ch <-chan int) (x int, err error) {
select {
case x = <-ch:
return x, nil
case <-time.After(time.Second):
return 0, errors.New("read time out")
}
}
func WriteWithTimeOut(ch chan<- int, x int) (err error) {
select {
case ch <- x:
return nil
case <-time.After(time.Second):
return errors.New("read time out")
}
}
```
>使用<-time.After()超时设置可能引发的内存泄露问题，可以看[这篇文章](https://studygolang.com/articles/22617)
#### 场景四，多任务并发执行和顺序执行
方法A和B同时执行，方法C等待方法A执行完后才能执行，main等待A、B、C执行完才退出
```go
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func B(quit chan<- string) {
fmt.Println("B crraied out")
quit <- "B"
}
func A(quit chan<- string, finished chan<- bool) {
// 模拟耗时任务
time.Sleep(time.Second * 1)
fmt.Println("A crraied out")
finished <- true
quit <- "A"
}
func C(quit chan<- string, finished <-chan bool) {
// 在A没有执行完之前，finished获取不到数据，会阻塞
<-finished
fmt.Println("C crraied out")
quit <- "C"
}
func main() {
finished := make(chan bool)
defer close(finished)
quit := make(chan string)
defer close(quit)
go A(quit, finished)
go B(quit)
go C(quit, finished)
fmt.Println(<-quit)
fmt.Println(<-quit)
fmt.Println(<-quit)
}
```
正常执行我们得到以下结果
```
B crraied out
B
A crraied out
A
C crraied out
C
```
>注意：最后从quit中读数据不能使用for-range语法，不然程序会出现死锁
>
```go
for res := range quit {
fmt.Println(res)
}
```
>```
>fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
>```
>原因很简单，程序中quit通道没有被close，A、B、C运行完了，Go的主协程在for循环中阻塞了，所有Go协程都阻塞了，进入了死锁状态
#### 场景五，超时后停止Go协程，避免浪费资源（停止调用链）
场景四中，假设A方法挂了或者需要执行很长时间，main协程会等到所有方法执行完才会退出。在实际应用中显然不行，所以要设置超时时间。问题来了，C方法是基于A方法执行完后才执行的，我们怎样通知C方法退出呢。这里针对普通的Go协程，不是Http请求，有关Http超时问题引起的内存泄露可以看[这篇文章](https://juejin.im/post/5d66206b6fb9a06aed7132af?utm_campaign=studygolang.com&utm_medium=studygolang.com&utm_source=studygolang.com)
下面我们修改场景四的代码，让A方法有超时设置，C方法在A方法超时后也退出
```go
package main
import (
"fmt"
"time"
)
// B方法
func B(quit chan<- string) {
fmt.Println("B crraied out")
quit <- "B"
}
// A方法，有超时限制
func AWithTimeOut(quit chan<- string, finishedA chan<- bool, timeout time.Duration) {
select {
case resp := <-A(finishedA):
quit <- resp
case <-time.After(timeout):
quit <- "A timeout"
}
}
// A需要执行的任务
func A(finishedA chan<- bool) <-chan string {
respCh := make(chan string)
go func() {
// 模拟耗时任务
// time.Sleep(time.Second * 3)
fmt.Println("A crraied out")
finishedA <- true
respCh <- "A"
}()
return respCh
}
// C方法，等待A方法完成后才能执行，同样有超时限制，超时时间和A方法一致
func CWithTimeOut(quit chan<- string, finishedA <-chan bool, timeout time.Duration) {
select {
case <-finishedA:
fmt.Println("C crraied out")
quit <- "C"
case <-time.After(timeout):
fmt.Println("C Exited")
quit <- "C timeout"
}
}
func main() {
finishedA := make(chan bool, 1) //这里必须要是1的缓冲通道，不然超时后会死锁
defer close(finishedA)
quit := make(chan string, 3)
defer close(quit)
timeout := time.Second * 2
go AWithTimeOut(quit, finishedA, timeout)
go B(quit)
go CWithTimeOut(quit, finishedA, timeout)
fmt.Println(<-quit)
fmt.Println(<-quit)
fmt.Println(<-quit)
time.Sleep(time.Second * 3) //如果程序未退出的话，A方法执行的任务还会继续运行，因为我们没办法让A方法停下来
}
```
运行结果
```
B crraied out
B
C Exited
C timeout
A timeout
A crraied out
```
> A方法用`time.Sleep(time.Second * 3)`模拟超时任务，代码最后让main协程休眠，主要为了说明虽然A超时了，但正常情况下它还是会把任务执行下去的。如果有哪位大侠有什么方法能让它不执行，还请告知!!!
### 总结
本文介绍了几种场景下channel的使用技巧，希望能起到抛砖引玉的作用，各位如有其它技巧，欢迎评论，本文会把你们的技巧收纳在其中。感谢！！！
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