当前最新:初探Go语言中的Goroutine和channel

时间:2023-02-03 15:59:53       来源:转载

本篇文章带大家初步了解Go语言中的Goroutine和channel,希望对大家有所帮助!


(资料图)

Go 语言的 CSP并发模型的实现包含两个主要组成部分:一个是 Goroutine,另一个是 channel。本文将会介绍它们的基本用法和注意事项。

Goroutine

GoroutineGo应用的基本执行单元,它是一种轻量的用户级线程,其底层是通过 coroutine(协程)去实现的并发。众所周知,协程是一种运行在用户态的用户线程,因此 Goroutine也是被调度于 Go程序运行时。

基本用法

通过 go 关键字 + 函数/方法 可以创建一个 Goroutine

代码示例:

import (   "fmt"   "time")func printGo() {   fmt.Println("具名函数")}type G struct {}func (g G) g() {   fmt.Println("方法")}func main() {   // 基于具名函数创建 goroutine   go printGo()   // 基于方法创建 goroutine   g := G{}   go g.g()   // 基于匿名函数创建 goroutine   go func() {      fmt.Println("匿名函数")   }()   // 基于闭包创建 goroutine   i := 0   go func() {      i++      fmt.Println("闭包")   }()   time.Sleep(time.Second) // 避免 main goroutine 结束后,其创建的 goroutine 来不及运行,因此在此休眠 1 秒}
登录后复制

执行结果:

闭包具名函数方法匿名函数
登录后复制

当多个 Goroutine存在时,它们的执行顺序是不固定的。因此每次打印的结果都不相同。

由代码可知,通过 go关键字,我们可以基于 具名函数/ 方法创建 goroutine,也可以基于 匿名函数/ 闭包创建 goroutine

那么 Goroutine是如何退出的呢?正常情况下,只要 Goroutine函数执行结束,或者执行返回,意味着 Goroutine的退出。如果 Goroutine的函数或方法有返回值,在 Goroutine退出时会将其忽略。

channel

channel在 Go 并发模型中扮演者重要的角色。它可以用于实现 Goroutine间的通信,也可以用来实现 Goroutine间的同步。

channel 的基本操作

channel是一种复合数据类型,声明时需要指定 channel里元素的类型。

通过上述代码声明一个元素类型为 stringchannel,其只能存放 string类型的元素。channel是引用类型,必须初始化才能写入数据,通过 make的方式初始化。

import (   "fmt")func main() {   var ch chan string   ch = make(chan string, 1)   // 打印 chan 的地址   fmt.Println(ch)   // 向 ch 发送 "Go" 数据   ch <- "Go"   // 从 ch 中接收数据   s := <-ch   fmt.Println(s) // Go}
登录后复制

通过 ch <- xxx可以向 channel变量 ch发送数据,通过 x := <- ch可以从 channel变量 ch中接收数据。

带缓冲 channel 与无缓冲 channel

如果初始化 channel时,不指定容量时,则创建的是一个无缓冲的 channel

ch := make(chan string)
登录后复制

无缓冲的 channel的发送与接收操作是同步的,在执行发送操作之后,对应 Goroutine将会阻塞,直到有另一个 Goroutine去执行接收操作,反之亦然。如果将发送操作和执行操作放在同一个 Goroutine 下进行,会发生什么操作呢?看看下述代码:

import (   "fmt")func main() {   ch := make(chan int)   // 发送数据   ch <- 1 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!   // 接收数据   n := <-ch   fmt.Println(n)}
登录后复制

程序运行之后,会在 ch <-处得到 fatal error,提示所有的 Goroutine处于休眠状态,也就是死锁了。为避免这种情况,我们需要将 channel的发送操作和接收操作放到不同的 Goroutine中执行。

import (   "fmt")func main() {   ch := make(chan int)   go func() {      // 发送数据      ch <- 1   }()   // 接收数据   n := <-ch   fmt.Println(n) // 1}
登录后复制

由上述例子可以得出结论:无缓冲 channel的发送与接收操作,一定要放在两个不同的 Goroutine中进行,否则会发生 deadlock形象。


如果指定容量,则创建的是一个带缓冲的 channel

ch := make(chan string, 5)
登录后复制

有缓冲的 channel与无缓冲的 chennel有所区别,执行发送操作时,只要 channel的缓冲区未满,Goroutine不会挂起,直到缓冲区满时,再向 channel执行发送操作,才会导致 Goroutine挂起。代码示例:

func main() {   ch := make(chan int, 1)   // 发送数据   ch <- 1   ch <- 2 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!}
登录后复制

声明 channel 的只发送类型和只接收类型

既能发送又能接收的 channel

ch := make(chan int, 1)
登录后复制

通过上述代码获得 channel变量,我们可以对它执行发送与接收的操作。

只接收的 channel

ch := make(<-chan int, 1)
登录后复制

通过上述代码获得 channel变量,我们只能对它进行接收操作。

只发送的 channel

ch := make(chan<- int, 1)
登录后复制

通过上述代码获得 channel变量,我们只能对它进行发送操作。

通常只发送 channel类型和只接收 channel类型,会被用作函数的参数类型或返回值:

func send(ch chan<- int) {   ch <- 1}func recv(ch <-chan int) {   <-ch}
登录后复制

channel 的关闭

通过内置函 close(c chan<- Type),可以对 channel进行关闭。

在发送端关闭 channel

channel关闭之后,将不能对 channel执行发送操作,否则会发生 panic,提示 channel已关闭。

func main() {   ch := make(chan int, 5)   ch <- 1   close(ch)   ch <- 2 // panic: send on closed channel}
登录后复制

管道 channel之后,依旧可以对 channel执行接收操作,如果存在缓冲区的情况下,将会读取缓冲区的数据,如果缓冲区为空,则获取到的值为 channel对应类型的零值。

import "fmt"func main() {   ch := make(chan int, 5)   ch <- 1   close(ch)   fmt.Println(<-ch) // 1   n, ok := <-ch   fmt.Println(n)  // 0   fmt.Println(ok) // false}
登录后复制

如果通过 for-range 遍历 channel时,中途关闭 channel则会导致 for-range循环结束。

小结

本文首先介绍了 Goroutine的创建方式以及其退出的时机是什么。

其次介绍了如何创建 channel类型变量的有缓冲与无缓冲的创建方式。需要注意的是,无缓冲的 channel发送与接收操作,需要在两个不同的 Goroutine中执行,否则会发送 error

接下来介绍如何定义只发送和只接收的 channel类型。通常只发送 channel类型和只接收 channel类型,会被用作函数的参数类型或返回值。

最后介绍了如何关闭 channel,以及关闭之后的一些注意事项。

【相关推荐:Go视频教程、编程教学】

以上就是初探Go语言中的Goroutine和channel的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

关键词: 匿名函数 发送数据 注意事项