Go语言 goroutine，channel与select

Go语言中的 goroutine 非常像轻量级的线程或协程，比起线程要消耗更少的资源，因此可以被大批量的创建。所有的goroutine是共享相同的地址空间，同时Go语言提供了锁原语来保证数据能够安全的跨goroutine共享。

Go语言中的通道 channel 是一个双向或单向的通信管道，默认是双向，若 goroutine 之间需要相互通信，可以通过通道 channel 发送或接收数据。

在 goroutine 与通道 channel 间Go语言提供了轻量级可以扩展的并发方式，该方式不需要共享数据，因此也不需要锁。

goroutine 的创建

//在函数面前加上关键字 go 即可
go function()

通道 channel 的创建

make(chan Type)
make(chan Type,capacity) //指定缓冲区容量

不使用缓冲区容量，那么该通道就是同步的，因此会阻塞直到接收者与发送者都做好准备；
指定缓冲区容量，那么该通道是异步的。

通道 channel发送与接收函数

channel <- value     // 阻塞发送
<-channel            // 接收并将其丢弃  
x:= <-channel        // 接收并将其保存
x,ok := <-channel    // 接收并将其保存，同时检查通道是否已经关闭或者为空

接下来演示一个利用通道计数的函数

func main() {
   counterA := CreateCounter(1)
   counterB := CreateCounter(100)
   for i := 0;i<5 ;i++  {
      a := <-counterA //接收通道 counterA 返回的数据并将其保存
      fmt.Printf("(A --> %d), (B --> %d)\n",a,<-counterB)
   }
}

func CreateCounter(start int)chan int {
   next := make(chan int)
   go func(i int) {
      for  {
         next <-i //由于指定缓冲区容量，因此阻塞发送直到收到从通道中发来的接收数据请求
         i++
      }
   }(start) //花括号后面跟参数表示函数调用
   return next
}

counterA与counterB都是在main函数中的 goroutine 进行调用的。由于 next := make(chan int) 没有设置缓冲区容量，因此 next <-i 会被阻塞，等到main函数中的counterA与counterB被调用并向 CreateCounter 发送请求数据，然后next阻塞解除，向通道发送数据，发送完后又会被阻塞等待下一次的接收数据请求。

有时候程序中可能有多个 goroutine 并发执行，每个 goroutine 都有自己的通道，那么我们可以使用 select 语句来监控它们的通信。

select{
case sendOrReceive1: block1
case sendOrReceive2: block2
...
case sendOrReceiveN: blockN
default: blockD
}

在一个select语句中，Go语言会按照顺序从上到下检查每个语句是否可以执行。若这些语句都可以执行，那么说明没有通道被阻塞，就会随机选择一条语句来执行；若这些语句没有一条语句可以执行，那么就会执行default语句，若没有给出default语句，那么select就会被阻塞，直到至少有一条语句可以被执行为止。

select中的case的执行顺序是随机的，而不像switch中的case那样一条一条的顺序执行。那么，如何实现随机呢？
select和case关键字使用了下面的结构体：

select和case.png

每个select都对应一个Select结构体。在Select数据结构中有个Scase数组，记录下了每一个case，而Scase中包含了

Hchan。然后pollorder数组将元素随机排列，这样就可以将Scase乱序了。

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生产者消费者模式
2个面包师同时生产面包，5个顾客同时取面包（尽管以下例子的打印不能说明并发的真实情况，因为channel的操作和打印的组合不是原子操作，但不影响程序的逻辑）

func main() {
   bread := make(chan int,3) 
   for i:=1;i<=2;i++ {
      go produce(bread)
   }
   for i:=1;i<=5;i++ {
      go consume(bread)
   }
   time.Sleep(1e9)
}

func produce(ch chan<- int) {
   for {
      ch <- 1
      fmt.Println("produce bread")
      time.Sleep(100 * time.Millisecond)
   }
}

func consume(ch <-chan int) {
   for {
      <-ch
      fmt.Println("take bread")
      time.Sleep(200 * time.Millisecond)
   }
}

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