Go Channel 進階實踐

1. 本文主要講實踐，原理部分會一筆帶過，關於 go 語言並發實現和記憶體模型後續會有文章。
2. channel 實現的源碼不複雜，推薦閱讀，https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/chan.go

channel 是幹什麼的

意義：channel 是用來通訊的

實際上：（資料拷貝了一份，並通過 channel 傳遞，本質就是個隊列）

channel 應該用在什麼地方

核心：需要通訊的地方

例如以下情境：

• 通知廣播
• 交換資料
• 顯式同步
• 並發控制
• ...

記住！channel 不是用來實現鎖機制的，雖然有些地方可以用它來實作類別似讀寫鎖，保護臨界區的功能，但不要這麼用！

channel 用例實現

逾時控制

// 利用 time.After 實現func main() {    done := do()    select {    case <-done:        // logic    case <-time.After(3 * time.Second):        // timeout    }}func do() <-chan struct{} {    done := make(chan struct{})    go func() {        // do something        // ...        done <- struct{}{}    }()    return done}

取最快的結果

比較常見的一個情境是重試，第一個請求在指定逾時時間內沒有返回結果，這時重試第二次，取兩次中最快返回的結果使用。
逾時控制在上面有，下面代碼部分就簡單實現調用多次了。

func main() {    ret := make(chan string, 3)    for i := 0; i < cap(ret); i++ {        go call(ret)    }        fmt.Println(<-ret)}func call(ret chan<- string) {    // do something    // ...    ret <- "result"}

限制最大並發數

// 最大並發數為 2limits := make(chan struct{}, 2)for i := 0; i < 10; i++ {    go func() {        // 緩衝區滿了就會阻塞在這        limits <- struct{}{}        do()        <-limits    }()}

for...range 優先

for ... range c { do } 這種寫法相當於 if _, ok := <-c; ok { do }

func main() {    c := make(chan int, 20)    go func() {        for i := 0; i < 10; i++ {            c <- i        }        close(c)    }()    // 當 c 被關閉後，取完裡面的元素就會跳出迴圈    for x := range c {        fmt.Println(x)    }}

多個 goroutine 同步響應

利用 close 廣播

func main() {    c := make(chan struct{})    for i := 0; i < 5; i++ {        go do(c)    }    close(c)}func do(c <-chan struct{}) {    // 會阻塞直到收到 close    <-c    fmt.Println("hello")}

非阻塞的 select

select 本身是阻塞的，當所有分支都不滿足就會一直阻塞，如果想不阻塞，那麼一個什麼都不乾的 default 分支是最好的選擇

select {case <-done:    returndefault:   }

for{select{}} 終止

盡量不要用 break label 形式，而是把終止迴圈的條件放到 for 條件裡來實現

for ok {    select {    case ch <- 0:    case <-done:        ok = false    }}

未完待續

...

channel 特性

基礎特性

操作	值為 nil 的 channel	被關閉的 channel	正常的 channel
close	panic	panic	成功關閉
c<-	永遠阻塞	panic	阻塞或成功發送
<-c	永遠阻塞	永遠不阻塞	阻塞或成功接收

happens-before 特性

1. 無緩衝時，接收 happens-before 發送
2. 任何情況下，發送 happens-before 接收
3. close happens-before 接收

參考

• https://go101.org/article/channel.html
• https://golang.org/doc/effective_go.html#channels