大道如青天,协程来通信,Go lang1.18入门精炼教程，由白丁入鸿儒，Go lang通道channel的使用EP14

众所周知，Go lang的作用域相对严格，数据之间的通信往往要依靠参数的传递，但如果想在多个协程任务中间做数据通信，就需要通道（channel）的参与，我们可以把数据封装成一个对象，然后把这个对象的指针传入某个通道变量中，另外一个协程从这个通道中读出变量的指针，并处理其指向的内存对象。

通道的声明与创建

  

package main  

import "fmt"  

func main() {
	var a chan int
	if a == nil {
		fmt.Println("通道是空的, 不能使用，需要先创建通道")
		a = make(chan int)
		fmt.Printf("数据类型是： %T", a)
	}
}

这里注意，通道声明之后还需要进行创建。

也可以通过海象操作符声明并创建：

package main  

import "fmt"  

func main() {  

	a := make(chan int)  

	fmt.Printf("数据类型是： %T", a)  

}

程序返回：

数据类型是： chan int%

如此，一个类型为整形的通道就创建好了。

此外，通道是引用数据类型：

package main  

import (
	"fmt"
)  

func main() {
	ch1 := make(chan int)
	fmt.Printf("%T,%p\n", ch1, ch1)  

	test1(ch1)  

}  

func test1(ch chan int) {
	fmt.Printf("%T,%p\n", ch, ch)
}

程序返回：

chan int,0x1400010e060
chan int,0x1400010e060

可以看到，在test1函数内和main函数内通道的地址是一样的，所以他们指向的都是同一个通道。

通道的使用

通道创建之后，即可以在协程之间充当桥梁：

package main  

import "fmt"  

func job(ch1 chan int) {  

	ch1 <- 1  

}  

func main() {  

	ch1 := make(chan int)  

	fmt.Println(ch1)  

	go job(ch1)  

	data := <-ch1 // 从ch1通道中读取数据
	fmt.Println("data-->", data)
	fmt.Println("main。。over。。。。")
}

这里我们声明一个函数job，把通道作为参数传递进去，注意这里参数类型除了声明通道本身以外，还得声明通道具体的数据类型。

随后在main函数中，可以理解为主协程，创建通道ch1，执行开启协程任务job，在job函数内，往通道内传递数字1

接着，主协程获取通道内由job协程传递的数据：

0x1400006a060
data--> 1
main。。over。。。。

藉此，就完成了数据的传递。

这里需要注意通道的调用语法：

data := <- a // 读取通道
a <- data // 写入通道

同步阻塞

这里需要注意的是，通道无论是写入还是读取，都是同步阻塞机制。即当有协程对通道进行操作的时候，其他协程都处于“等待”状态，说白了，就是在“排队”，在之前的一篇：并发与并行,同步和异步,Go lang1.18入门精炼教程，由白丁入鸿儒，Go lang并发编程之GoroutineEP13，我们要么通过sync.WaitGroup来阻塞主协程，或者通过time.Sleep(time.Second)方法来阻塞，就是怕主协程提前执行完，早成子协程来不及执行。

而通道的出现，就间接帮我们实现了“阻塞”主协程的目的。

比如，多个协程任务操作一个变量：

package main  

import (
	"fmt"
)  

func job1(number int, squareop chan int) {
	sum := 20
	sum += number
	squareop <- sum
}  

func job2(number int, cubeop chan int) {
	sum := 10
	sum += number
	cubeop <- sum
}
func main() {
	number := 0
	ch1 := make(chan int)
	ch2 := make(chan int)
	go job1(number, ch1)
	go job2(number, ch2)
	num1, num2 := <-ch1, <-ch2
	fmt.Println("Final output", num1+num2)
}

这里job1和job2两个协程任务同时异步执行，操作number变量，累加后往通道中写入，程序返回：

Final output 30

理论上，如果是并发执行，返回值应该是20或者10，但由于通道的存在，造成协程任务阻塞，变回了同步执行，所以返回了30。

同时，我们需要注意死锁问题，如果一个协程任务在一个通道上发送数据，那么其他的协程任务应该接收数据，如果这种情况不发生，那么程序将在运行时出现死锁。

换句话说，你发送了，就得有人接收，只发不接，或者只收不发，都会变成死锁。

此外，协程任务可以通过close(ch)方法来关闭通道：

package main  

import (
	"fmt"
)  

func job(ch1 chan int) {
	// 发送方：3条数据
	for i := 0; i < 3; i++ {
		ch1 <- i //将i写入通道中
	}
	close(ch1) //将ch1通道关闭了。
}  

func main() {
	ch1 := make(chan int)
	go job(ch1)
	/*
		子goroutine，写出数据3个
				每写一个，阻塞一次，主程序读取一次，解除阻塞  

		主goroutine：循环读
				每次读取一个，堵塞一次，子程序，写出一个，解除阻塞  

		发送发，关闭通道的--->接收方，接收到的数据是该类型的零值，以及false
	*/
	//主程序中获取通道的数据
	for {  

		v, ok := <-ch1 //其他goroutine，显示的调用close方法关闭通道。
		if !ok {
			fmt.Println("已经读取了所有的数据，", ok)
			break
		}
		fmt.Println("取出数据：", v, ok)
	}  

	fmt.Println("main...over....")
}

这里将0到2写入chl通道，然后关闭通道。主函数里有一个死循环。类似while，它轮询通道是否在发送数据后，使用变量ok进行判断。如果ok是假的，则意味着通道关闭，因此循环结束，否则将会继续进行无限轮询。

select关键字

select 是 Go lang里面的一个流程控制结构，和switch关键字差不多，但是select会随机执行一个可运行的通道通信，如果没有通道通信可运行，它将阻塞，直到有通道通信可运行：

package main  

import (
	"fmt"
	"time"
)  

func job(ch1 chan int) {  

	time.Sleep(2 * time.Second)
	ch1 <- 200  

}  

func main() {  

	ch1 := make(chan int)
	ch2 := make(chan int)  

	go job(ch1)
	go job(ch2)  

	select {
	case num1 := <-ch1:
		fmt.Println("ch1中取数据。。", num1)
	case num2, ok := <-ch2:
		if ok {
			fmt.Println("ch2中取数据。。", num2)
		} else {
			fmt.Println("ch2通道已经关闭。。")
		}  

	}
}

这里select会随机选择一个可运行的通道通信逻辑，可能是ch1通道，也有可能是ch2通道：

➜  mydemo git:(master) ✗ go run "/Users/liuyue/wodfan/work/mydemo/hello.go"
ch1中取数据。。 200
➜  mydemo git:(master) ✗ go run "/Users/liuyue/wodfan/work/mydemo/hello.go"
ch1中取数据。。 200
➜  mydemo git:(master) ✗ go run "/Users/liuyue/wodfan/work/mydemo/hello.go"
ch2中取数据。。 200
➜  mydemo git:(master) ✗

结语

综上，Golang的通道其实就是将协程任务进行隔离，编写并发逻辑时，关注通道即可，说白了，Golang的通道就是Python多进程通信中的管道，Golang虽然没有显性的多进程调用，但其协程调度底层就是多进程之间的通信，因为只有多进程才可能利用CPU的多核资源。