一个Golang例子：for + goroutine + channel

Rob Pike 在 Google I/O 2012 - Go Concurrency Patterns 里演示了一个例子（daisy chain）。 视频地址：https://www.youtube.com/watch?v=f6kdp27TYZs

这个例子抽象于“传话游戏”，几个人站成一队，第一个人跟第二个人悄悄说一句话，依次传到最后一个人，看看最后一个人听到的和第一个人说的差别有多大。

代码如下：

package main

import "fmt"

func pass(left, right chan int){
    left <- 1 + <- right
}

func main(){
    const n = 50
    leftmost := make(chan int)
    right := leftmost
    left := leftmost

    for i := 0; i< n; i++ {
        right = make(chan int)
        // the chain is constructed from the end
        go pass(left, right) // the first goroutine holds (leftmost, new chan)
        left = right         // the second and following goroutines hold (last right chan, new chan)
    }
    go func(c chan int){ c <- 1}(right)
    fmt.Println("sum:", <- leftmost)
}

这段代码产生了一个单向的管道环，每个节点对输入的值加了1，然后输出给下一个节点，最后到终点 leftmost。重点我认为有以下几个：

1，循环中的 goroutine ；

2，unbuffered channel 的连接和阻塞；

3，goroutine 对 channel 的竞争；

第一点：循环中的 goroutine 其实很像 js 中的循环中的异步请求，或者更直观的，像是循环中的 setTimeout()。对于 main 来说，goroutine 是异步的，是对线程的细粒度抽象，把它当做一个异步任务就可以了。但是包含了 channel 的 goroutine 就有了阻塞的成分。channel 也体现了 Golang 的设计理念之一：Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating 。

第二点：unbuffered channel (make(chan int)) 可以看做是非常短的管子，里面连一个字节都不能存储，必须先找到两端的输入和输出，不然就会出问题（阻塞）。比如下面代码：

func main(){
    c := make(chan int)
    c <- 1
    fmt.Println( <- c)
}

// fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

上面的代码中， c <- 1 这一行给 channel 输入了数据，但是此时还没有接收者（代码是同步执行的），因此卡死在这儿了。

那如果先给 channel 指定了输出，然后再输入数据呢？ 结果是一样的，只有接收者没有输入者，一样卡死。

改成这样就可以了：

func main(){
    c := make(chan int)
    go func(){fmt.Println(<- c)}()
    c <- 1
}

这里先在 goroutine 里指定了 Println 作为接收者，然后给了输入。

可以理解为：channel 不能同时输入和输出， <- c <- 1  会报错（可能 Golang 觉得这样是没有意义的）；指定输入和输出必须写在两行，而代码的同步执行决定了不能同时指定输入和输出，因此只能用 goroutine 。实际上 channel 本身也是为了 goroutine 间的通讯。

buffered channel 就比较好理解，是带有容器的管道，可以存储一定数量的数据。但是当容器满的时候，表现就和 unbuffered channel 一样，会阻塞。

第三点：第一块代码里产生的管道环是从终点开始连接起的，最后一根管道实际上是数据流的第一节管道。在这个环刚完成的时候，所有管道都是空的，没有输入。这时所有的 goroutine 都被阻塞了，倒数第三行的 go 给了第一个管道一个输入，于是这点数据就流到了最后。