Go必知必会：协程（下）：协程和通道的使用时机
文末有面经共享群
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协程使用channel来通信
在Go语言中，对于协程的通信一般通过channel传递信息，而这也是Go推荐的这种编程风格被称为“通信顺序进程”（CSP）。
在Go语言中，channel是一种类型安全的数据通信机制，它允许不同的 goroutine 之间发送和接收值。通过channel，goroutine 可以安全地共享状态，并且由于Go的channel是同步的，它们还可以用于控制并发执行的顺序，从而避免了复杂的锁机制和死锁问题。
什么场景下用channel合适呢
通过全局变量加锁同步来实现通讯，并不利于多个协程对全局变量的读写操作。
加锁虽然可以解决goroutine对全局变量的抢占资源问题，但是影响性能，违背了原则。
为了解决上述的问题，我们可以引入channel，使用channel进行协程goroutine间的通信。
Go语言中的操作系统线程和goroutine的关系
一个操作系统线程对应用户态多个goroutine。
go程序可以同时使用多个操作系统线程。
goroutine和OS线程是多对多的关系，即m:n。
Go语言的并发模型是CSP（Communicating Sequential Processes），提倡通过通信共享内存而不是通过共享内存而实现通信，引出了channel。
通道channel使用示例
for range 从通道中取值，通道关闭时for range 退出
通过
for range从通道接收值，直到通道关闭。通过
close()函数明确表示通道数据发送完成，使得接收方能够知晓何时停止接收。
// channel练习 go for range从chan中取值
ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int)
// 开启goroutine 把0-100写入到ch1通道中
go func() {
for i := 0; i < 100; i++ {
ch1 <- i
}
close(ch1)
}()
// 开启goroutine 从ch1中取值，值的平方赋值给 ch2
go func() {
for {
i,ok := <-ch1 //通道取值后 再取值 ok = false
if ok {
ch2 <- i*i
}else {
break
}
}
close(ch2)
}()
// 主goroutine 从ch2中取值 打印输出
// for x := chan 有值取值，通道关闭时跳出goroutine
for i :=range ch2{
fmt.Println(i)
}
channel升级，单通道，只读通道和只写通道
单向通道：定义只读或只写的通道，增加程序的安全性和意图的明确性。
func counter(in chan<- int) {
defer close(in)
for i := 0; i < 100; i++ {
in <- i
}
}
func square(in chan<- int, out <-chan int) {
defer close(in)
for i := range out {
in <- i * i
}
}
func output(out <-chan int) {
for i:=range out{
fmt.Println(i)
}
}
// 改写成单向通道
func main() {
ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int)
go counter(ch1)
go square(ch2, ch1)
output(ch2)
}
goroutine work pool，可以防止goroutine暴涨或者泄露
//使用work pool 防止goroutine的泄露和暴涨
func worker(id int, jobs <-chan int, results chan<- int) {
for j := range jobs {
fmt.Printf("worker:%d start job:%d\n", id, j)
time.Sleep(time.Second)
fmt.Printf("worker:%d end job:%d\n", id, j)
results <- j * 2
}
}
func main() {
jobs := make(chan int, 100)
results := make(chan int, 100)
// 开启3个goroutine
for w := 1; w <= 3; w++ {
go worker(w, jobs, results)
}
// 5个任务
for j := 1; j <= 5; j++ {
jobs <- j
}
close(jobs)
// 输出结果
for a := 1; a <= 5; a++ {
<-results
}
}
goroutine使用select case多路复用，满足同时从多个通道接收值的需求
//使用select语句能提高代码的可读性
//可处理一个或多个channel的发送/接收操作
//如果多个case同时满足，select会随机选择一个
//对于没有case的select{}会一直等待，可用于阻塞main函数
ch := make(chan int, 1)
go func() {
for i := 0; i < 10; i++ {
select {
case x := <-ch:
fmt.Println(x)
case ch <- i:
}
}
}()
goroutine加锁、排它锁、读写锁
var x int64
var wg sync.WaitGroup
//添加互斥锁
var lock sync.Mutex
func main() {
wg.Add(2)
go add()
go add()
wg.Wait()
fmt.Println(x)
}
func add() {
for i := 0; i < 5000; i++ {
lock.Lock() //加锁
x = x + 1
lock.Unlock() //解锁
}
wg.Done()
}
使用channel的总结
通道是Go语言中实现goroutine间通信的核心机制，它不仅简化了并发编程的复杂度，还提高了代码的健壮性和可维护性。上文中通过对channel不同使用的例子，可以更好的理解协程和通道的使用时机。
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