Goroutine Channel Select 的用法和理解

了解进程、线程、协程

本文不详细解释这三个名词的意思，下面有一篇文章，不懂的同学可以参考看看：http://www.cnblogs.com/work115/p/5620272.html

Goroutine的使用

Goroutine 奉行通过通信来共享内存，而不是共享内存来通信。使用goroutine很简单，只需要用到一个关键字go，我们用一段代码来示例一下如何使用go关键字

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    go Goroutine()
}
func Goroutine() {
    fmt.Println("Goroutine")
}

没有输出？执行了上面的代码后，你会发现，什么都没有输出，那么是什么问题呢？

因为我们当前的程序，只是一个单线程的程序，main函数只要执行完毕后，就不会再管其他线程在做什么事情了，程序自动退出。然后我们想到了一个办法，加一个sleep函数，让main函数等待Goroutine函数执行完毕后再退出。

更改后的代码如下:

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    go Goroutine()
    time.Sleep(3 * time.Second)
}
func Goroutine() {
    fmt.Println("Goroutine")
}

不出所料，程序成功打印出了“Goroutine”字符串。

引入Channel

通过上面的实验，我们成功地用Goroutine，并打印出了一句话。现在问题来了，这个并不是我们想要的。为什么？如果我的Goroutine函数里的代码需要执行10s、20s甚至更多的时候，怎么办？难道还是继续Sleep更多的秒数吗？

我们需要的是，当Goroutine函数执行完毕的时候，自动通知main函数。所以这里我们就引出了channel

创建方式

channel使用make创建
chann := make(chan bool)
往channel中传入数据
chann <- true
输出channel中的数据
<- chann

接着我们改进上面使用Sleep方式的代码，换成使用channel的版本

代码如下：

package main
import (
    "fmt"
)

func main() {
    chann := make(chan bool)
    go func() {
        fmt.Println("Goroutine")
        chann <- true
    }()
    <- chann
}

如果运行以上的代码片段后，你成功输出了Goroutine，那么说明我们的写法是没错的。现在我们来理解一下这段代码的意思，我们看看匿名函数外面的<-chann,这实际上是起到了阻塞的作用，当匿名函数里面的业务没有执行完并讲true传入channel中的时候，这个程序是不会退出的，匿名函数外面会一直在等待。当匿名函数里面执行到了chann <- true，也就是将true传入了channel的时候，就不会继续阻塞，这时候程序就会结束。这就是channel的作用。

使用for range迭代输出Channel

需要注意的是，当你在对channel 迭代的时候，必须在某个位置明确的关闭这个channel，不然程序就会死锁。我们用一个代码段来示例一下：

package main
import (
    "fmt"
)
func main() {
    chann := make(chan bool)
    go func() {
        fmt.Println("Goroutine")
        chann <- true
        close(chann) //关闭channel
    }()
    for v := range chann {
        fmt.Println(v)
    }
}

Channel 的定义类型

Channel 类型的定义格式：ChannelType = ("chan" | "chan <- | "<- chan")

Channel包含了三种类型的定义，可选的<-代表的是Channel的方向。没有指定方向的话，Channel就是双向的，既可以接受数据，也可以发送数据。

chan T //可以接收也可以发送
chan <- bool //可以发送bool类型的数据
<- chan bool //可以接收int类型的数据

无缓冲Channel与缓冲Channel

无缓冲Channel

定义方式 chann := make(chan int)

所谓无缓冲Channel就是在通道中只能传入1个值，若是传入的值一直没有被取走，那么就会一直阻塞着，直到被取走。可以说是同步阻塞的。需要注意的是，无缓冲Channel一定是先取后传。当代码中出现了取的操作时，发现Channel里面并没有值，那么就会发生阻塞，当Channel里有值了，才会停止阻塞。

缓冲Channel

定义方式 chann := make(chan int,100)

有缓冲Channel，比如缓冲值是100，那么除非传入的值已经达到了100了，否则这个Channel中，还是可以不断地传值进去。当Channel满了，就会发生阻塞，等值被取走后，才可以继续传值。

如何判断一组任务是否完成

使用缓冲Channel

package main
import (
    "fmt"
    "runtime"
)
func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU()) // 设置线程数为当前计算机的CPU数
    
    chann := make(chan bool, 10)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go Go(chann, i)
    }
    for i := 0; i < 10; i++ {
        <-chann
    }
}
func Go(chann chan bool, index int) {
    a := 1
    for i := 0; i < 100000000; i++ {
        a += 1
    }
    fmt.Println(index, a)
    chann <- true
}

使用sync包

通过设置一个任务组，大小为10。每完成一个任务就记录一次wg.Done(),当10个任务都完成的时候，程序自动退出。

package main
import (
    "fmt"
    "runtime"
    "sync"
)

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(runtime.NumCPU())
    wg :=sync.WaitGroup{}
    wg.Add(10)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go Go(&wg, i)
    }
    wg.Wait()
}
func Go(wg *sync.WaitGroup, index int) {
    a := 1
    for i := 0; i < 100000000; i++ {
        a += 1
    }
    fmt.Println(index, a)
    wg.Done()
}

Select

select 用于多个channel监听并收发消息，当任何一个case满足条件则会执行，若没有可执行的case，就会执行default，如果没有default，程序就会阻塞。

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    chann := make(chan int)
    go enqueue(chann)
    for {
        select {
        case v, ok := <-chann:
            if ok {
                fmt.Println(v)
            } else {
                fmt.Println("close")
                return
            }
        default:
            fmt.Println("waiting")
        }
    }
}

func enqueue(chann chan int) {
    time.Sleep(3 * time.Second)
    chann <- 1
    close(chann)
}

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Goroutine的使用

引入Channel

创建方式

使用for range迭代输出Channel

无缓冲Channel与缓冲Channel

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如何判断一组任务是否完成

使用缓冲Channel

使用sync包

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