嚴格意義上說，本文是我另外一片文章《Golang Funny: Play with Channel》的中文版本。不過，畢竟是用中文當母語的，所以就不翻譯了，重新按照那個內容寫過吧。
channel 是 golang 里相當有趣的一個功能，在我使用 golang 編碼的經驗里，大部分事件都會是在享受 channel 和 goroutine 配合的樂趣。所以本文主要介紹 channel 的一些有趣的用法。
這里有 Oling Cat 翻譯的Go編程語言規范里關於 channel（信道）的描述：
信道提供了一種機制，它在兩個並發執行的函數之間進行同步，並通過傳遞（與該信道元素類型相符的）值來進行通信。
這個個描述又乏味、又枯燥。在我第一次閱讀的時候，完全不明白這到底是個什么玩意。事實上，可以認為 channel 是一個管道或者先進先出隊列，非常簡單且輕量。channel 並不是 Golang 首創的。它同樣作為內置功能出現在其他語言中。在大多數情況下，它是一個又大、又笨、又復雜的消息隊列系統的一個功能。
下面就來一起找點樂子吧！
最常見的方式：生產者/消費者
生產者產生一些數據將其放入 channel；然后消費者按照順序，一個一個的從 channel 中取出這些數據進行處理。這是最常見的 channel 的使用方式。當 channel 的緩沖用盡時，生產者必須等待（阻塞）。換句話說，若是 channel 中沒有數據，消費者就必須等待了。
這個例子的源代碼在這里。最好下載到本地運行。
生產者
func producer(c chan int64, max int) {
defer close(c)
for i:= 0; i < max; i ++ {
c <- time.Now().Unix()
}
}
生產者生成“max”個 int64 的數字，並且將其放入 channel “c” 中。需要注意的是，這里用 defer 在函數推出的時候關閉了 channel。
消費者
func consumer(c chan int64) {
var v int64
ok := true
for ok {
if v, ok = <-c; ok {
fmt.Println(v)
}
}
}
從 channel 中一個一個的讀取 int64 的數字，然后將其打印在屏幕上。當 channel 被關閉后，變量“ok”將被設置為“false”。
自增長 ID 生成器
當生讓產者可以順序的生成整數。它就是一個自增長 ID 生成器。我將這個功能封裝成了一個包。並將其代碼托管在這里。使用示例可以參考這里的代碼。
type AutoInc struct {
start, step int
queue chan int
running bool
}
func New(start, step int) (ai *AutoInc) {
ai = &AutoInc{
start: start,
step: step,
running: true,
queue: make(chan int, 4),
}
go ai.process()
return
}
func (ai *AutoInc) process() {
defer func() {recover()}()
for i := ai.start; ai.running ; i=i+ai.step {
ai.queue <- i
}
}
func (ai *AutoInc) Id() int {
return <-ai.queue
}
func (ai *AutoInc) Close() {
ai.running = false
close(ai.queue)
}
信號量
信號量也是 channel 的一個有趣的應用。這里有一個來自“高效Go編程”的例子。你應當讀過了吧？如果還沒有，現在就開始讀吧……
我在 Gearman 服務的 API 包 gearman-go 中使用了信號量。在 worker/worker.go 的 232 行，在並行的 Worker.exec 的數量達到 Worker.limit 時，將被阻塞。
var sem = make(chan int, MaxOutstanding)
func handle(r *Request) {
sem <- 1 // 等待放行；
process(r) // 可能需要一個很長的處理過程；
<-sem // 完成，放行另一個過程。
}
func Serve(queue chan *Request) {
for {
req := <-queue
go handle(req) // 無需等待 handle 完成。
}
}
隨機序列生成器
當然可以修改自增長 ID 生成器。讓生產者生成隨機數放入 channel。不過這挺無聊的，不是嗎？
這里是隨機序列生成器的另一個實現。靈感來自語言規范。它會隨機的生成 0/1 序列：
func producer(c chan int64, max int) {
defer close(c)
for i:= 0; i < max; i ++ {
select { // randomized select
case c <- 0:
case c <- 1:
}
}
}
超時定時器
當一個 channel 被 read/write 阻塞時，它會被永遠阻塞下去，直到 channel 被關閉，這時會產生一個 panic。channel 沒有內建用於超時的定時器。並且似乎也沒有計划向 channel 添加一個這樣的功能。但在大多數情況下，我們需要一個超時機制。例如，由於生產者執行的時候發生了錯誤，所以沒有向 channel 放入數據。消費者會被阻塞到 channel 被關閉。每次出錯都關閉 channel？這絕對不是一個好主意。
這里有一個解決方案：
c := make(chan int64, 5)
defer close(c)
timeout := make(chan bool)
defer close(timeout)
go func() {
time.Sleep(time.Second) // 等一秒
timeout <- true // 向超時隊列中放入標志
}()
select {
case <-timeout: // 超時
fmt.Println("timeout...")
case <-c: // 收到數據
fmt.Println("Read a date.")
}
你注意到 select 語句了嗎？哪個 channel 先有數據，哪個分支先執行。因此……還需要更多的解釋嗎？
這同樣被使用在gearman-go 的客戶端 API 實現中，第 238 行。
在本文的英文版本發布后，@mjq 提醒我說可以用 time.After。在項目中，這確實是更好的寫法。我得向他道謝！同時我也閱讀了 src/pkg/time/sleep.go 第 74 行，time.After 的實現。其內部實現與上面的代碼完全一致。
還有更多……
上面提到的各種有趣的應用當然也可以在其他消息隊列中實現，不過由於 channel 的簡單和輕量，使得 golang 的 channel 來實現這些有趣的功能具有實際意義，並有真實的應用場景。其實，我覺得有趣的 channel 用法遠不止這些。如果你發現了其他有趣的玩法，請務必告訴我。謝謝啦！