Go语言中的管道(Channel)总结

管道(Channel)是Go语言中比较重要的部分，经常在Go中的并发中使用。今天尝试对Go语言的管道来做以下总结。总结的形式采用问答式的方法，让答案更有目的性。

Q1.管道是什么？
管道是Go语言在语言级别上提供的goroutine间的**通讯方式**，我们可以使用channel在多个goroutine之间传递消息。channel是**进程内**的通讯方式，是不支持跨进程通信的，如果需要进程间通讯的话，可以使用Socket等网络方式。

以上是管道的概念，下面我们就看下管道的语法。

Q2.管道的语法?

整个Go语言的语法都比较简洁，管道也不例外，其语法如下所示：

在此应当注意，管道是类型相关的，即一个管道只能传递一种类型的值。管道中的数据是先进先出的。

 1 // 声明方式，在此ElemType是指此管道所传递的类型

 2 var chanName chan ElemType

 3 // 声明一个传递类型为int的管道

 4 var ch chan int

 5 // 声明一个map，元素是bool型的channel

 6 var m map[string] chan bool

 7 

 8 // 定义语法,定义需要使用内置函数make()即可，下面这行代码是声明+定义一个整型管道

 9 ch := make(chan int)

10 // 事先定义好管道的size,下面这行代码定义管道的size为100

11 ch := make(chan int, 100)

12 

13 // 由管道中读写数据，<-操作符是与最左边的chan优先结合的

14 // 向管道中写入一个数据，在此需要注意：向管道中写入数据通常会导致程序阻塞,直到有

15 // 其他goroutine从这个管道中读取数据

16 ch<- value

17 // 读取数据，注意：如果管道中没有数据，那么从管道中读取数据会导致程序阻塞，直到有数据

18 value := <-ch

19 

20 // 单向管道

21 var ch1 chan<- float64     // 只能向里面写入float64的数据，不能读取

22 var ch2 <-chan int         // 只能读取int型数据

23 

24 // 关闭channel，直接调用close()即可

25 close(ch)

26 // 判断ch是否关闭，判断ok的值，如果是false,则说明已经关闭(关闭的话读取是不会阻塞的)

27 x, ok := <-ch

 

 

Q3.管道的使用场景?

在第一个问题中，我们已经知道管道可以做进程间通讯，Go中自带了对协程的支持(关键字go)，而管道就是各个协程间通讯的一个方法。这里我们举些简单的小例子来说明一下管道如何在协程中使用。

 1 package main

 2 import "fmt"

 3 

 4 func print() {

 5     fmt.Println("Hello world")

 6 }

 7 

 8 func main() {

 9     for i := 0; i < 10; i++ {

10         go print()

11     }

12 }

 

上面的代码意思大致是：使用协程来并行输出10次 "Hello world", 但是大家运行上面代码的时候，会发现不会有输出。这是因为虽然使用go关键字进行了协程的创建，但是还没有等到执行的时候，main函数已经退出来了，进程已经关闭，所以起来的协程也不会被执行。

如果你有C相关的多线程经验时，可已经将协程改为线程，之后调用线程的join方法，让主线程等待子线程执行完毕后再退出。而在Go语言中，我们可以利用管道的写入阻塞和读取阻塞来完成类似线程join的行为。代码如下所示：

 1 package main

 2 import "fmt"

 3 

 4 func print(ch chan int) {

 5     fmt.Println("Hello world")

 6     ch<- 1

 7 }

 8 

 9 func main() {

10     chs := make([]chan int)

11     for i := 0; i < 10; i++ {

12         chs[i] = make(chan int)

13         go print(chs[i])

14     }

15     

16     for _, ch := range(chs){

17         <-ch

18     }

19 }

通过以上代码，我们就可以完成了并行输出10此Hello world 的效果。

有一个问题留给大家，如果将 print改为

1 func print(ch chan int){

2     ch<- 1

3     fmt.Println("Hello world")

4 }

 

会打印出什么呢？

由于水平有限，难免会有错误，请大家指正。
谢谢。
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