【轉】Golang 關於通道 Chan 詳解

原文： http://blog.csdn.net/netdxy/article/details/54564436

在用 chan 類型時，發生死鎖的錯誤，表面上看不出什么問題

 

 

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首先我們來看線程,在golang里面也叫goroutine

在讀這篇文章之前，我們需要了解一下並發與並行。golang的線程是一種並發機制，而不是並行。它們之間的區別大家可以上網搜一下，網上有很多的介紹。

下面我們先來看一個例子吧

import(
         "fmt"
)

funcmain(){

    go fmt.Println("1")
    fmt.Println("2")    
}

　在golang里面，使用Go這個關鍵字，后面再跟上一個函數就可以創建一個線程。后面的這個函數可以是已經寫好的函數，也可以是一個匿名函數

funcmain(){

    var i=3

    go func(a int) {
        fmt.Println(a)
        fmt.Println("1")
    }(i)
    fmt.Println("2")

}

上面的代碼就創建了一個匿名函數，並且還傳入了一個參數i，下面括號里的i是實參，a是形參。

那么上面的代碼能按照我們預想的打印1、2、3嗎？告訴你們吧，不能，程序只能打印出2。下面我把正確的代碼貼出來吧

import(

    "fmt"
    "time"    
)
funcmain(){

    var i = 3
    go func(a int) {
        fmt.Println(a)
        fmt.Println("1")
    }(i)
    fmt.Println("2")
    time.Sleep(1 * time.Second)
}

我只是在最后加了一行讓主線程休眠一秒的代碼，程序就會依次打印出2、3、1。 

那為什么會這樣呢？因為程序會優先執行主線程，主線程執行完成后，程序會立即退出，沒有多余的時間去執行子線程。如果在程序的最后讓主線程休眠1秒鍾，那程序就會有足夠的時間去執行子線程。

線程先講到這里，下面我們來看看通道吧。

通道又叫channel，顧名思義，channel的作用就是在多線程之間傳遞數據的。

創建無緩沖channel

chreadandwrite :=make(chan int)

chonlyread := make(<-chan int) //創建只讀channel 
chonlywrite := make(chan<- int) //創建只寫channel 
下面我們來看一個例子：

ch :=make(chan int)     
    ch <- 1
      go func() {
        <-ch
        fmt.Println("1")
      }()
      fmt.Println("2")  

這段代碼執行時會出現一個錯誤：fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

這個錯誤的意思是說線程陷入了死鎖，程序無法繼續往下執行。那么造成這種錯誤的原因是什么呢？

我們創建了一個無緩沖的channel，然后給這個channel賦值了，程序就是在賦值完成后陷入了死鎖。因為我們的channel是無緩沖的，即同步的，賦值完成后來不及讀取channel，程序就已經阻塞了。這里介紹一個非常重要的概念：channel的機制是先進先出，如果你給channel賦值了，那么必須要讀取它的值，不然就會造成阻塞，當然這個只對無緩沖的channel有效。對於有緩沖的channel，發送方會一直阻塞直到數據被拷貝到緩沖區；如果緩沖區已滿，則發送方只能在接收方取走數據后才能從阻塞狀態恢復。

對於上面的例子有兩種解決方案：

1、給channel增加緩沖區，然后在程序的最后讓主線程休眠一秒，代碼如下：

ch :=make(chan int,1)
    ch <- 1
    go func() {
        v := <-ch
        fmt.Println(v)
    }()
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("2")

　這樣的話程序就會依次打印出1、2

2、把ch<-1這一行代碼放到子線程代碼的后面，代碼如下：

ch :=make(chan int)

    go func() {
        v := <-ch
        fmt.Println(v)
    }()
    ch <- 1
    fmt.Println("2")

　　

這里就不用讓主線程休眠了，因為channel在主線程中被賦值后，主線程就會阻塞，直到channel的值在子線程中被取出。

最后我們看一個生產者和消費者的例子：

import (

    "fmt"
    "time"
)
func produce(p chan<- int) {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        p <- i
        fmt.Println("send:", i)
    }
}
func consumer(c <-chan int) {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        v := <-c
        fmt.Println("receive:", v)
    }
}
func main() {
    ch := make(chan int)
    go produce(ch)
    go consumer(ch)
    time.Sleep(1 * time.Second)
}

　　

在這段代碼中，因為channel是沒有緩沖的，所以當生產者給channel賦值后，生產者這個線程會阻塞，直到消費者線程將channel中的數據取出。消費者第一次將數據取出后，進行下一次循環時，消費者的線程也會阻塞，因為生產者還沒有將數據存入，這時程序會去執行生產者的線程。程序就這樣在消費者和生產者兩個線程間不斷切換，直到循環結束。

下面我們再看一個帶緩沖的例子：

import (

    "fmt"
    "time"
)
func produce(p chan<- int) {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        p <- i
        fmt.Println("send:", i)
    }
}
func consumer(c <-chan int) {
    for i := 0; i < 10; i++ {
        v := <-c
        fmt.Println("receive:", v)
    }
}
func main() {
    ch := make(chan int, 10)
    go produce(ch)
    go consumer(ch)
    time.Sleep(1 * time.Second)
}

在這個程序中，緩沖區可以存儲10個int類型的整數，在執行生產者線程的時候，線程就不會阻塞，一次性將10個整數存入channel，在讀取的時候，也是一次性讀取。