Go基础系列：为select设置超时时间

Go channel系列：

• channel入门
• 为select设置超时时间
• nil channel用法示例
• 双层channel用法示例
• 指定goroutine的执行顺序

After()

谁也无法保证某些情况下的select是否会永久阻塞。很多时候都需要设置一下select的超时时间，可以借助time包的After()实现。

time.After()的定义如下：

func After(d Duration) <-chan Time

After()函数接受一个时长d，然后它After()等待d时长，等待时间到后，将等待完成时所处时间点写入到channel中并返回这个只读channel。

所以，将该函数赋值给一个变量时，这个变量是一个只读channel，而channel是一个指针类型的数据，所以它是一个指针。

看下面的示例：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)
func main() {
	fmt.Println(time.Now())
	a := time.After(1*time.Second)
	fmt.Println(<-a)
	fmt.Println(a)
}

输出结果：

2018-11-20 19:05:11.5440307 +0800 CST m=+0.001994801
2018-11-20 19:05:12.5496378 +0800 CST m=+1.007601901
0xc042052060

如果将After()放进select语句块的一个case中，那么就可以让其它的case有一定的时间长度来监听读、写事件，如果在这段时长内其它case还没有有可读、可写事件，这个After()所在case就会结束当前的select，然后终止select(如果select未在循环中)或进入下一轮select(如果select在循环中)。

以下是一个示例：

func main() {
	ch1 := make(chan string)

	// 激活一个goroutine，但5秒之后才发送数据
	go func() {
		time.Sleep(5 * time.Second)
		ch1 <- "put value into ch1"
	}()

	select {
	case val := <-ch1:
		fmt.Println("recv value from ch1:",val)
		return
	// 只等待3秒，然后就结束
	case <-time.After(3 * time.Second):
		fmt.Println("3 second over, timeover")
	}
}

运行后，将在大约3秒之后输出：

3 second over, timeover

上面出现了超时现象，因为新激活的goroutine首先要等待5秒，然后才将数据发送到channel ch1中。但是main goroutine继续运行到select语句块，由于第一个case未满足条件(注意，main goroutine并不会因此而阻塞)。评估第二个case时，将执行time.After()等待3秒，3秒之后读取到该函数返回的通道数据，于是该case满足select的条件，该select因为没有在循环中，所以直接结束，main goroutine也因此而终止。自始至终，新激活的goroutine都没有机会将数据发送到ch1中。

上面有两个注意点：

• (1).3秒等待时，只有在等待完成时case才被选中，在等待过程中，select一直在评估所有的case右边的表达式。
• (2).在上面的3秒等待过程中，第一个case的评估一直在持续着，因为在等待结束之前，select还未选中任何case，而是一直在评估所有的表达式，包括<-ch1的评估。

如果将上面go func()函数的睡眠时间改为2秒，则在3秒等待时间内，第一个case的<-ch1评估满足条件，于是该case被选中，第二个case被无视。

go func() {
	time.Sleep(1 * time.Second)
	ch1 <- "put value into ch1"
}()

上面使用After()，也保证了select一定会选中某一个case，这时可以省略default块。

注意，After()放在select的内部和放在select的外部是完全不一样的，更助于理解的示例见下面的Tick()。

time.Tick()

After(d)是只等待一次d的时长，并在这次等待结束后将当前时间发送到通道。Tick(d)则是间隔地多次等待，每次等待d时长，并在每次间隔结束的时候将当前时间发送到通道。

因为Tick()也是在等待结束的时候发送数据到通道，所以它的返回值是一个channel，从这个channel中可读取每次等待完时的时间点。

下面是一个Tick()和After()结合的示例：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	select {
	case <-time.Tick(2 * time.Second):
		fmt.Println("2 second over:", time.Now().Second())
	case <-time.After(7 * time.Second):
		fmt.Println("5 second over, timeover", time.Now().Second())
		return
	}
}

上面的示例，在等待2秒之后，就会因为读取到了time.Tick()的通道数据而终止，因为select并未在循环内。

如果select在循环内，第二个case将永远选择不到。因为每次select轮询中，第一个case都因为2秒而先被选中，使得第二个case的评估总是被中断。进入下一个select轮询后，又会重新开始评估两个case，分别等待2秒和7秒。

func main() {
	for {
		select {
		case <-time.Tick(2 * time.Second):
			fmt.Println("2 second over:", time.Now().Second())
		case <-time.After(7 * time.Second):
			fmt.Println("5 second over, timeover", time.Now().Second())
			return
		}
	}
}

上面不正常执行的原因是因为每次select都会重新评估这些表达式。如果把这些表达式放在select外面，则正常：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	tick := time.Tick(1 * time.Second)
	after := time.After(7 * time.Second)
	fmt.Println("start second:",time.Now().Second())
	for {
		select {
		case <-tick:
			fmt.Println("1 second over:", time.Now().Second())
		case <-after:
			fmt.Println("7 second over:", time.Now().Second())
			return
		}
	}
}

返回：

start second: 9
1 second over: 10
1 second over: 11
1 second over: 12
1 second over: 13
1 second over: 14
1 second over: 15
1 second over: 16
7 second over: 16

将time.Tick()和time.After()放在for...select的外面，使得select每次只评估通道是否可读、可写事件，而不会重新执行time.Tick()和time.After()，使得它们重新进入计时状态。

注意上面的输出结果中，有两行：

1 second over: 16
7 second over: 16

说明在第16秒的时候，两个case都评估为真了，但是这一次选择了第一个case，然后进入下一个select过程，因为select的随机选择性，它会保证所有满足条件的case尽量均衡分布，这次将选择第二个case，它仍然为第16秒，这时因为一次for和select调用所花的时间不可能会超过1秒而进入第17秒。