golang：使用通道发送数据和接收数据的特性

拼搏现实的明天。 2022-09-07 15:58 229阅读 0赞

# 通道的特性 #

Go语言中的通道（channel）是一种特殊的类型。在任何时候，同时只能有一个 goroutine 访问通道进行发送和获取数据。goroutine 间通过通道就可以通信。

通道像一个传送带或者队列，总是遵循先入先出（First In First Out）的规则，保证收发数据的顺序。

# 声明通道类型 #

通道本身需要一个类型进行修饰，就像切片类型需要标识元素类型。通道的元素类型就是在其内部传输的数据类型，声明如下：

var 通道变量 chan 通道类型

*  通道类型：通道内的数据类型。
 *  通道变量：保存通道的变量。

chan 类型的空值是 nil，声明后需要配合 make 后才能使用。

# 创建通道 #

通道是引用类型，需要使用 make 进行创建，格式如下：

通道实例 := make(chan 数据类型)

*  数据类型：通道内传输的元素类型。
 *  通道实例：通过make创建的通道句柄。

请看下面的例子：

ch1 := make(chan int)                 // 创建一个整型类型的通道
    ch2 := make(chan interface{
        })         // 创建一个空接口类型的通道, 可以存放任意格式
    type Equip struct{
         /* 一些字段 */ }
    ch2 := make(chan *Equip)             // 创建Equip指针类型的通道, 可以存放*Equip

# 使用通道发送数据 #

通道创建后，就可以使用通道进行发送和接收操作。

## 1) 通道发送数据的格式 ##

通道的发送使用特殊的操作符<-，将数据通过通道发送的格式为：

通道变量 <- 值

*  通道变量：通过make创建好的通道实例。
 *  值：可以是变量、常量、表达式或者函数返回值等。值的类型必须与ch通道的元素类型一致。

## 2) 通过通道发送数据的例子 ##

使用 make 创建一个通道后，就可以使用<-向通道发送数据，代码如下：

// 创建一个空接口通道
    ch := make(chan interface{
        })
    // 将0放入通道中
    ch <- 0
    // 将hello字符串放入通道中
    ch <- "hello"

## 3) 发送将持续阻塞直到数据被接收 ##

把数据往通道中发送时，如果接收方一直都没有接收，那么发送操作将持续阻塞。Go 程序运行时能智能地发现一些永远无法发送成功的语句并做出提示，代码如下：

package main
    func main() {
        
        // 创建一个整型通道
        ch := make(chan int)
        // 尝试将0通过通道发送
        ch <- 0
    }

运行代码，报错：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

报错的意思是：运行时发现所有的 goroutine（包括main）都处于等待 goroutine。也就是说所有 goroutine 中的 channel 并没有形成发送和接收对应的代码。

# 使用通道接收数据 #

通道接收同样使用`<-`操作符，通道接收有如下特性：

*  通道的收发操作在两个不同的goroutine间进行

由于通道的数据在没有接收方处理时，数据发送方会持续阻塞，因此通道的接收必定在另外一个goroutine 中进行

*  接收将持续阻塞直到发送方发送数据。

如果接收方接收时，通道中没有发送方发送数据，接收方也会发生阻塞，直到发送方发送数据为止。

*  每次接收一个元素。

通道一次只能接收一个数据元素。

通道的数据接收一共有以下 4 种写法。

## 1) 阻塞接收数据 ##

阻塞模式接收数据时，将接收变量作为<-操作符的左值，格式如下：

data := <-ch

**执行该语句时将会阻塞，直到接收到数据并赋值给 data 变量**。

## 2) 非阻塞接收数据 ##

使用非阻塞方式从通道接收数据时，语句不会发生阻塞，格式如下：

data, ok := <-ch

*  data：表示接收到的数据。未接收到数据时，data 为通道类型的零值。
 *  ok：表示是否接收到数据。

非阻塞的通道接收方法可能造成高的 CPU 占用，因此使用非常少。如果需要实现接收超时检测，可以配合 select 和计时器 channel 进行

## 3) 接收任意数据，忽略接收的数据 ##

阻塞接收数据后，忽略从通道返回的数据，格式如下：

<-ch

**执行该语句时将会发生阻塞，直到接收到数据，但接收到的数据会被忽略。这个方式实际上只是通过通道在 goroutine 间阻塞收发实现并发同步**。

使用通道做并发同步的写法，可以参考下面的例子：

package main
    import (
    	"fmt"
    )
    func main() {
        
    	// 构建一个通道
    	ch := make(chan int)
    	// 开启一个并发匿名函数
    	go func() {
        
    		fmt.Println("start goroutine")
    		// 通过通道通知main的goroutine
    		ch <- 0
    		fmt.Println("exit goroutine")
    	}()
    	fmt.Println("wait goroutine")
    	// 等待匿名goroutine
    	<-ch
    	fmt.Println("all done")
    }

![在这里插入图片描述][3e10da66ddea4a958b34605d3a096102.png]

## 4) 循环接收 ##

通道的数据接收可以借用 for range 语句进行多个元素的接收操作，格式如下：

for data := range ch {
        
    }

通道 ch 是可以进行遍历的，遍历的结果就是接收到的数据。数据类型就是通道的数据类型。通过 for 遍历获得的变量只有一个，即上面例子中的 data。

遍历通道数据的例子请参考下面的代码。

使用 for 从通道中接收数据：

package main
    import (
        "fmt"
        "time"
    )
    func main() {
        
        // 构建一个通道
        ch := make(chan int)
        // 开启一个并发匿名函数
        go func() {
        
            // 从3循环到0
            for i := 3; i >= 0; i-- {
        
                // 发送3到0之间的数值
                ch <- i
                // 每次发送完时等待
                time.Sleep(time.Second)
            }
        }()
        // 遍历接收通道数据
        for data := range ch {
        
            // 打印通道数据
            fmt.Println(data)
            // 当遇到数据0时, 退出接收循环
            if data == 0 {
        
                    break
            }
        }
    }

[3e10da66ddea4a958b34605d3a096102.png]: /images/20220829/e4ca21bac7434640b594e51ed8f37697.png