golang中的select語句格式如下
select { case <-ch1: // 如果從 ch1 信道成功接收數據,則執行該分支代碼 case ch2 <- 1: // 如果成功向 ch2 信道成功發送數據,則執行該分支代碼 default: // 如果上面都沒有成功,則進入 default 分支處理流程 }
可以看到select的語法結構有點類似於switch,但又有些不同。
select里的case后面並不帶判斷條件,而是一個信道的操作,不同於switch里的case,對於從其它語言轉過來的開發者來說有些需要特別注意的地方。
golang 的 select 就是監聽 IO 操作,當 IO 操作發生時,觸發相應的動作每個case語句里必須是一個IO操作,確切的說,應該是一個面向channel的IO操作。
注:Go 語言的
select
語句借鑒自 Unix 的select()
函數,在 Unix 中,可以通過調用select()
函數來監控一系列的文件句柄,一旦其中一個文件句柄發生了 IO 動作,該select()
調用就會被返回(C 語言中就是這么做的),后來該機制也被用於實現高並發的 Socket 服務器程序。Go 語言直接在語言級別支持select
關鍵字,用於處理並發編程中通道之間異步 IO 通信問題。
注意:如果 ch1
或者 ch2
信道都阻塞的話,就會立即進入 default
分支,並不會阻塞。但是如果沒有 default
語句,則會阻塞直到某個信道操作成功為止。
知識點
- select語句只能用於信道的讀寫操作
- select中的case條件(非阻塞)是並發執行的,select會選擇先操作成功的那個case條件去執行,如果多個同時返回,則隨機選擇一個執行,此時將無法保證執行順序。對於阻塞的case語句會直到其中有信道可以操作,如果有多個信道可操作,會隨機選擇其中一個 case 執行
- 對於case條件語句中,如果存在信道值為nil的讀寫操作,則該分支將被忽略,可以理解為從select語句中刪除了這個case語句
- 如果有超時條件語句,判斷邏輯為如果在這個時間段內一直沒有滿足條件的case,則執行這個超時case。如果此段時間內出現了可操作的case,則直接執行這個case。一般用超時語句代替了default語句
- 對於空的select{},會引起死鎖
- 對於for中的select{}, 也有可能會引起cpu占用過高的問題
下面列出每種情況的示例代碼
1. select語句只能用於信道的讀寫操作
package main import "fmt" func main() { size := 10 ch := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch <- 1 } ch2 := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch2 <- 2 } ch3 := make(chan int, 1) select { case 3 == 3: fmt.Println("equal") case v := <-ch: fmt.Print(v) case b := <-ch2: fmt.Print(b) case ch3 <- 10: fmt.Print("write") default: fmt.Println("none") } } 語句會報錯 prog.go:20:9: 3 == 3 evaluated but not used prog.go:20:9: select case must be receive, send or assign recv
從錯誤信息里我們證實了第一點。
2. select中的case語句是隨機執行的
package main import "fmt" func main() { size := 10 ch := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch <- 1 } ch2 := make(chan int, size) for i := 0; i < size; i++ { ch2 <- 2 } ch3 := make(chan int, 1) select { case v := <-ch: fmt.Print(v) case b := <-ch2: fmt.Print(b) case ch3 <- 10: fmt.Print("write") default: fmt.Println("none") } }
多次執行的話,會隨機輸出不同的值,分別為1,2,write。這是因為ch和ch2是並發執行會同時返回數據,所以會隨機選擇一個case執行,。但永遠不會執行default語句,因為上面的三個case都是可以操作的信道。
3. 對於case條件語句中,如果存在通道值為nil的讀寫操作,則該分支將被忽略
package main import "fmt" func main() { var ch chan int // ch = make(chan int) go func(c chan int) { c <- 100 }(ch) select { case <-ch: fmt.Print("ok") } } 報錯 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock! goroutine 1 [select (no cases)]: main.main() /tmp/sandbox488456896/main.go:14 +0x60 goroutine 5 [chan send (nil chan)]: main.main.func1(0x0, 0x1043a070) /tmp/sandbox488456896/main.go:10 +0x40 created by main.main /tmp/sandbox488456896/main.go:9 +0x40 可以看到 “goroutine 1 [select (no cases)]” ,雖然寫了case條件,但操作的是nil通道,被優化掉了。 要解決這個問題,只能使用make()進行初始化才可以。
4. 超時用法
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { ch := make(chan int) go func(c chan int) { // 修改時間后,再查看執行結果 time.Sleep(time.Second * 1) ch <- 1 }(ch) select { case v := <-ch: fmt.Print(v) case <-time.After(2 * time.Second): // 等待 2s fmt.Println("no case ok") } time.Sleep(time.Second * 10) } 我們通過修改上面的時等待時間可以看到,如果等待時間超出<2秒,則輸出1,否則打印“no case ok”
5. 空select{}
package main func main() { select {} } goroutine 1 [select (no cases)]: main.main() /root/project/practice/mytest/main.go:10 +0x20 exit status 2 直接死鎖
6. for中的select 引起的CPU過高的問題
package main import ( "runtime" "time" ) func main() { quit := make(chan bool) for i := 0; i != runtime.NumCPU(); i++ { go func() { for { select { case <-quit: break default: } } }() } time.Sleep(time.Second * 15) for i := 0; i != runtime.NumCPU(); i++ { quit <- true } }
上面這段代碼會把所有CPU都跑滿,原因就就在select
的用法上。
一般來說,我們用select
監聽各個case
的IO事件,每個case
都是阻塞的。上面的例子中,我們希望select
在獲取到quit
通道里面的數據時立即退出循環,但由於他在for{}里面,在第一次讀取quit后,僅僅退出了select{},並未退出for,所以下次還會繼續執行select{}邏輯,此時永遠是執行default,直到quit
通道里讀到數據,否則會一直在一個死循環中運行,即使放到一個goroutine
里運行,也是會占滿所有的CPU。
解決方法就是把default
去掉即可,這樣select
就會一直阻塞在quit
通道的IO上, 當quit有數據時,就能夠隨時響應通道中的信息。