Go 并发

abc123man ·

goroutine 是 Go 并发能力的核心要素。但是，goroutine 到底是什么？

叫做 goroutine 是因为已有的短语 — 线程、协程、进程等等 — 传递了不准确的含义。 goroutine 有简单的模型：它是与其他 goroutine 并行执行的，有着相同地址空间的函数。它是轻量的，仅比分配栈空间多一点点消耗。而初始时栈是很小的，所以它们也是廉价的，并且随着需要在堆空
间上分配（和释放）。

goroutine 是一个普通的函数，只是需要使用保留字 go 作为开头。

ready("Tea", 2) // 普通函数调用
go ready("Tea", 2)  // ready() 作为 goroutine 运行

看下面一个 goroutine 例子

func ready(w string, sec int) {
    time.Sleep(time.Duration(sec) * time.Second)
    fmt.Println(w, "is ready! ") 
}
func main() {
    go ready("Tea", 2)
    go ready("Coffee", 1)
    fmt.Println("I'm waiting")
    time.Sleep(5 * time.Second)
}

程序输出：
I’m waiting ← 立刻
Coffee is ready! ← 1 秒后
Tea is ready! ← 2 秒后

注意：主 goroutine 如果不等待内部启动的 goroutine 完成就终止，则任何正在执行的 goroutine 也都将停止。为了避免该情况，可以使用 channel 进行 goroutine 间通信。

channel

channel 可以与 Unix sehll 中的双向管道做类比：可以通过它发送或者接收值。channel 有三种：只发送，只接收，可同时发送、接收。

必须使用内置函数 make 创建 channel。

//只能发送的通道
csi := make(chan<- int)

//只能接收的通道
cri := make(<-chan int)

// 可同时发送和接收的通道
ci := make(chan int) // 用于发送和接收整数
cs := make(chan string) // 发送和接收 string
cf := make(chan interface{}) // 空接口满足各种类型

发送和接收数据是通过操作符 <- 完成的，根据其位置判断是发送还是接收数据。

ci<- 1 // 发送 1 到 channel ci
<-ci   // 从 ci 接收整数
i := <-ci // 从 ci 接收整数并赋值给 i

带缓冲的 channel

创建 channel 时也可以指定 channel 缓冲的大小，就是 channel 可以存储多少个元素。

ch := make(chan type, size)

当 size == 0 时，为不带缓冲的 channel，此时如果 ch 中有数据未读取，则再次向 ch 中发送数据时发送 goroutine 会被阻塞，直到其它 goroutine 从 ch 读取数据才能写入。当 size > 0 时，前 size 个元素可以无阻塞写入，当写入第 size + 1 个元素时，代码将被阻塞，直到其他 goroutine 从 ch 中读取一些元素，腾出空间为止。

range 和 close

使用 for val := range ch 能够不断的读取 channel 里面的数据，直到 channel 被显示的关闭。关闭 channel 之后就无法再发送任何数据了。

可以通过“逗号 ok”测试 channel 是否别关闭，

val, ok := <-ch

如果 ok 返回 false，则说明 channel 已经没有任何数据且已经被关闭。

注意： 记住应该让发送数据的一端关闭 channel，而不是接收的一端关闭它，这样容易引起 panic。不需要经常关闭 channel，只有确定没有任何数据发送或者想显示的结束 range 循环之类的时候才关闭它。

select

当有多个 channel 的时候，我们如何知道那个 channel 准备好？可以通过 select 监听 channel 上的数据流动。

select 默认是阻塞的，只有当监听的 channel 中有发送或接收可以进行时才会运行，当多个 channel 都准备好的时候， select 是随机的选择一个执行的。

func fibonacci(c, quit chan int) {
     x, y := 1, 1
     for {
         select {
             case c <- x: // c 准备好
             x, y = y, x + y
             case <-quit: // quit 准备好
             fmt.Println("quit")
             return
         }
     }
}
func main() {
    c := make(chan int)
    quit := make(chan int)
    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            fmt.Println(<-c)
        }
        quit <- 0
    }()
    fibonacci(c, quit)
}

在select 里面有 default 语法， select 其实就是类似 switch 的功能， default 就是当监听的channel 都没有准备好的时候，默认执行的（ select 不再阻塞等待 channel）。

select {
    case i := <-c:
    // use i
    default:
    // 当 c 阻塞的时候执行这里
}

超时

有时候会出现 goroutine 阻塞的情况，那么我们如何避免整个的程序进入阻塞的情况呢？我们可以利用 select 来设置超时，通过如下的方式实现：

func main() {
    c := make(chan int)
    o := make(chan bool)
    go func() {
        for {
            select {
                case v := <- c:
                    println(v)
                case <- time.After(5 * time.Second): // 超时退出
                    println("timeout")
                    o <- true
                    break
            }
        }
    }()
    <- o
}