Go语言中的通道channel详情

2024-08-01 10:02:36

一、Go语言通道基础概念

1.channel产生背景

线程之间进行通信的时候，会因为资源的争夺而产生竟态问题,为了保证数据交换的正确性,必须使用互斥量给内存进行加锁,go语言并发的模型是CSP，提倡通过通信共享内存,而不是通过共享内存而实现通信，通道恰巧满足这种需求。

2.channel工作方式

channel类似与一个队列,满足先进先出的规则,严格保证收发数据的顺序,每一个通道只能通过固定类型的数据如果通道进行大型结构体、字符串的传输，可以将对应的指针传进去,尽量的节省空间

二、通道使用语法

1.通道的声明与初始化

    //定义一个通道对象使用，其中int可以换为自己需要的类型
    var a chan int  
    //初始化只有一个位置的通道（第一个参数代表通道类型,第二个参数代表通道有几个位置）
    //位置存满后新的数据将存不进来（阻塞）
    a = make(chan int,1)

2.将数据放入通道内

取出数据使用操作符 <-操作符右是输入变量,操作符左是通道代表数据流入通道内

代码如下：

   // 声明一个通道
    var a chan int
        a <- 5

3.从通道内取出数据

取出数据也使用操作符 <-操作符右是通道,操作符左是接受变量

代码如下：

  //声明一个通道类型
    var a chan int
    fmt.Println("未初始化的通道", a)
    a = make(chan int)
    // wg.Add(1)
    go func(a chan int) {
        // defer wg.Done()
        for {
            x := <-a
            fmt.Println("接收到了数据：", x)
        }
    }(a)

4.关闭通道close

如果通道重复关闭或者关闭一个没有初始化的通道就会抛出错误

 close(a)//a为待关闭的通道

在并发函数中一次关闭通道代码如下：

// 互斥锁对象
var once sync.Once
//并发函数
//这个函数的目的是将a通道内数据乘以10发送到通道b内
func f2(a <-chan int, b chan<- int) {
    defer wg.Done()
    for {
        x, ok := <-a
        if !ok {
            break
        }
        fmt.Println(x)
        b <- x * 10
    }
    // 确保b通道只关闭一次
    once.Do(func() {
        close(b)
    })
}

三、单项通道及通道的状态分析

1.单项输出通道

    var b <-chan int

2.单项输入通道

    var b chan<- int

示例函数：

//单项通道一般做函数参数,作为一种规范防止通道混用
//此函数完成的功能是将a内的数据乘以10放入通道b内
func f2(a <-chan int, b chan<- int) {
    for {
        x, ok := <-a
        if !ok {
            break
        }
        fmt.Println(x)
        b <- x * 10
    }
}

3.通道的状态

channel	nil未初始化	空通道	满通道	非空
接收	阻塞	阻塞	接收值	接收值
发送	阻塞	发送值	阻塞	发送值
关闭	panic	关闭成功	关闭成功	关闭成功
关闭后返回的数据	panic	返回0值	数据读完后返回零值	数据读完返回零值

四、通道死锁原因分析

注意以下情况：

在使用通道的时候,从以上表格可知有时会进入阻塞状态,结合waitGroup,如果在主函数等待使用通道的函数执行结束,而使用通道的函数并且通道陷入阻塞状态,如果有其他函数对其进行唤醒则不会死锁,如果没有其他函数可以对其进行唤醒则会抛出死锁异常。

总结：
通道将数据隔离在每一份通道内,在并发的情况下可以很好的使用数据,当然要熟悉通道阻塞的几种情况,避免死锁异常。

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