Go语言中的管道(Channel)总结
管道(Channel)是Go语言中比较重要的部分,经常在Go中的并发中使用。今天尝试对Go语言的管道来做以下总结。总结的形式采用问答式的方法,让答案更有目的性。
Q1.管道是什么?
管道是Go语言在语言级别上提供的goroutine间的**通讯方式**,我们可以使用channel在多个goroutine之间传递消息。channel是**进程内**的通讯方式,是不支持跨进程通信的,如果需要进程间通讯的话,可以使用Socket等网络方式。
以上是管道的概念,下面我们就看下管道的语法。
Q2.管道的语法?
整个Go语言的语法都比较简洁,管道也不例外,其语法如下所示:
在此应当注意,管道是类型相关的,即一个管道只能传递一种类型的值。管道中的数据是先进先出的。
// 声明方式,在此ElemType是指此管道所传递的类型
var chanName chan ElemType
// 声明一个传递类型为int的管道
var ch chan int
// 声明一个map,元素是bool型的channel
var m map[string] chan bool // 定义语法,定义需要使用内置函数make()即可,下面这行代码是声明+定义一个整型管道
ch := make(chan int)
// 事先定义好管道的size,下面这行代码定义管道的size为100
ch := make(chan int, 100) // 由管道中读写数据,<-操作符是与最左边的chan优先结合的
// 向管道中写入一个数据,在此需要注意:向管道中写入数据通常会导致程序阻塞,直到有
// 其他goroutine从这个管道中读取数据
ch<- value
// 读取数据,注意:如果管道中没有数据,那么从管道中读取数据会导致程序阻塞,直到有数据
value := <-ch // 单向管道
var ch1 chan<- float64 // 只能向里面写入float64的数据,不能读取
var ch2 <-chan int // 只能读取int型数据 // 关闭channel,直接调用close()即可
close(ch)
// 判断ch是否关闭,判断ok的值,如果是false,则说明已经关闭(关闭的话读取是不会阻塞的)
x, ok := <-ch
Q3.管道的使用场景?
在第一个问题中,我们已经知道管道可以做进程间通讯,Go中自带了对协程的支持(关键字go),而管道就是各个协程间通讯的一个方法。这里我们举些简单的小例子来说明一下管道如何在协程中使用。
package main
import "fmt" func print() {
fmt.Println("Hello world")
} func main() {
for i := 0; i < 10; i++ {
go print()
}
}
上面的代码意思大致是:使用协程来并行输出10次 "Hello world", 但是大家运行上面代码的时候,会发现不会有输出。这是因为虽然使用go关键字进行了协程的创建,但是还没有等到执行的时候,main函数已经退出来了,进程已经关闭,所以起来的协程也不会被执行。
如果你有C相关的多线程经验时,可已经将协程改为线程,之后调用线程的join方法,让主线程等待子线程执行完毕后再退出。而在Go语言中,我们可以利用管道的写入阻塞和读取阻塞来完成类似线程join的行为。代码如下所示:
package main
import "fmt" func print(ch chan int) {
fmt.Println("Hello world")
ch<- 1
} func main() {
chs := make([]chan int)
for i := 0; i < 10; i++ {
chs[i] = make(chan int)
go print(chs[i])
} for _, ch := range(chs){
<-ch
}
}
通过以上代码,我们就可以完成了并行输出10此Hello world 的效果。
有一个问题留给大家,如果将 print改为
func print(ch chan int){
ch<- 1
fmt.Println("Hello world")
}
会打印出什么呢?
由于水平有限,难免会有错误,请大家指正。
谢谢。
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