Go使用select切换协程入门详解
目录
- 前言
- 程序示例
- select 特性预览
- 管道读写
- 总结
前言
在 Go 中,可以通过关键字 select
来完成从不同的并发执行的协程中获取值,它和 switch
控制语句非常相似,也被称作通信开关;它的行为像是“你准备好了吗”的轮询机制;
select
监听进入通道的数据,也可以是用通道发送值的时候。
select
是 Go 在语言层面提供的多路 I/O 复用机制,用于检测多个管道是否就绪(即可读或可写),其特性与管道息息相关。
语法格式:
select { case u:= <- ch1: ... case v:= <- ch2: ... ... default: // no value ready to be received ... }
default
语句是可选的;fallthrough 行为,和普通的 switch 相似,是不允许的。在任何一个 case 中执行 break
或者 return
,select 就结束了。
select
做的就是:选择处理列出的多个通信情况中的一个。
- 如果都阻塞了,会等待直到其中一个可以处理
- 如果多个可以处理,随机选择一个
- 如果没有通道操作可以处理并且写了
default
语句,它就会执行:default
永远是可运行的(这就是准备好了,可以执行)。
在 select
中使用发送操作并且有 default
可以确保发送不被阻塞!如果没有 default
,select
就会一直阻塞。default
不能处理管道读写操作,
select
语句实现了一种监听模式,通常用在(无限)循环中;在某种情况下,通过 break
语句使循环退出。
程序示例
package main import ( "fmt" "time" ) func main() { ch1 := make(chan int) ch2 := make(chan int) go pump1(ch1) go pump2(ch2) go suck(ch1, ch2) time.Sleep(1e9) } func pump1(ch chan int) { for i := 0; ; i++ { ch <- i * 2 } } func pump2(ch chan int) { for i := 0; ; i++ { ch <- i + 5 } } func suck(ch1, ch2 chan int) { for { select { case v := <-ch1: fmt.Printf("Received on channel 1: %d\n", v) case v := <-ch2: fmt.Printf("Received on channel 2: %d\n", v) } } }
在程序 goroutine_select.go
中有 2 个通道 ch1
和 ch2
,
三个协程 pump1()
、pump2()
和 suck()
。
这是一个典型的生产者消费者模式。在无限循环中,ch1
和 ch2
通过 pump1()
和 pump2()
填充整数;suck()
也是在无限循环中轮询输入的,通过 select
语句获取 ch1
和 ch2
的整数并输出。选择哪一个 case 取决于哪一个通道收到了信息。程序在 main 执行 1 秒后结束。
运行结果:
Received on channel 2: 148120
Received on channel 2: 148121
Received on channel 2: 148122
Received on channel 2: 148123
Received on channel 2: 148124
Received on channel 2: 148125
Received on channel 2: 148126
Received on channel 1: 296784
Received on channel 2: 148127
Received on channel 2: 148128
Received on channel 2: 148129
Received on channel 1: 296786
Received on channel 1: 296788
一秒内的输出非常惊人,如果我们给它计数(goroutine_select2.go),得到了 296788 个左右的数字。
select 特性预览
管道读写
select
只能作用于管道,包括数据的读取和写入。例如:
package main import "fmt" func selectDemo(c chan string) { recv := "" send := "Hello" select { case recv = <-c: fmt.Printf("Received %s\n", recv) case c <- send: fmt.Printf("Sent %s\n", send) } }
- 如果管道中没有缓存,如下:
func main() { c := make(chan string) selectDemo(c) }
此时管道既不能读也不能写,两个 case 语句都不执行,select
陷入阻塞
- 如果管道中有缓冲区且还可以存放至少一个数据,如下:
func main() { c := make(chan string, 1) selectDemo(c) }
此时,管道可以写入,写操作对应的 case 语句得到执行,且执行结束后函数退出。
- 如果管道有缓冲区且缓冲区中已放满数据,如下:
func main() { c := make(chan string, 1) c <- "你好,向你说再见!" selectDemo(c) }
此时,管道可以读取,读操作对应的 case 语句得到执行,且执行结束后函数退出。
- 管道有缓冲区,缓冲区中已有部分数据还可以存入数据,如下:
func main() { c := make(chan string, 2) c <- "你好,向你说再见!" selectDemo(c) }
管道的缓冲区有部分且还可以存入数据,此时管道既可以读取也可以写入,select
将选取一个 case 语句执行,任意一个 case 语句执行结束后函数就退出。
总结
select 的每个 case 语句只能操作一个管道,要么写入数据,要么读取数据;
如果管道中没有数据读取操作则会阻塞,如果管道中没有空余的缓冲区则写入操作会阻塞;
当 select 的多个 case 语句中的管道均阻塞时,整个 select 语句也会陷入阻塞,直到任意一个管道解除阻塞;
如果多个 case 语句均没有阻塞,那么 select 将随机挑选一个 case 执行。
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