channel基础

channel用于goroutines之间的通信，让它们之间可以进行数据交换。像管道一样，一个goroutine_A向channel_A中放数据，另一个goroutine_B从channel_A取数据。

channel是指针类型的数据类型，通过make来分配内存。例如：

ch := make(chan int)

这表示创建一个channel，这个channel中只能保存int类型的数据。也就是说一端只能向此channel中放进int类型的值，另一端只能从此channel中读出int类型的值。

需要注意，chan TYPE才表示channel的类型。所以其作为参数或返回值时，需指定为xxx chan int类似的格式。

向ch这个channel放数据的操作形式为：

ch <- VALUE

从ch这个channel读数据的操作形式为：

<-ch             // 从ch中读取一个值
val = <-ch
val := <-ch      // 从ch中读取一个值并保存到val变量中
val,ok = <-ch    // 从ch读取一个值，判断是否读取成功，如果成功则保存到val变量中

其实很简单，当ch出现在<-的左边表示send，当ch出现在<-的右边表示recv。

例如：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch := make(chan string)
    go sender(ch)         // sender goroutine
    go recver(ch)         // recver goroutine
    time.Sleep(1e9)
}

func sender(ch chan string) {
    ch <- "malongshuai"
    ch <- "gaoxiaofang"
    ch <- "wugui"
    ch <- "tuner"
}

func recver(ch chan string) {
    var recv string
    for {
        recv = <-ch
        fmt.Println(recv)
    }
}

输出结果：

malongshuai
gaoxiaofang
wugui
tuner

上面激活了一个goroutine用于执行sender()函数，该函数每次向channel ch中发送一个字符串。同时还激活了另一个goroutine用于执行recver()函数，该函数每次从channel ch中读取一个字符串。

注意上面的recv = <-ch，当channel中没有数据可读时，recver goroutine将会阻塞在此行。由于recver中读取channel的操作放在了无限for循环中，表示recver goroutine将一直阻塞，直到从channel ch中读取到数据，读取到数据后进入下一轮循环由被阻塞在recv = <-ch上。直到main中的time.Sleep()指定的时间到了，main程序终止，所有的goroutine将全部被强制终止。

因为receiver要不断从channel中读取可能存在的数据，所以receiver一般都使用一个无限循环来读取channel，避免sender发送的数据被丢弃。

channel的属性和分类

每个channel都有3种操作：send、receive和close

• send：表示sender端的goroutine向channel中投放数据
  
• receive：表示receiver端的goroutine从channel中读取数据
  
• close：表示关闭channel
  • 关闭channel后，send操作将导致painc
    
  • 关闭channel后，recv操作将返回对应类型的0值以及一个状态码false
    
  • close并非强制需要使用close(ch)来关闭channel，在某些时候可以自动被关闭
    
  • 如果使用close()，建议条件允许的情况下加上defer
    
  • 只在sender端上显式使用close()关闭channel。因为关闭通道意味着没有数据再需要发送

例如，判断channel是否被关闭：

val, ok := <-counter
if ok {
    fmt.Println(val)
}

channel分为两种：unbuffered channel和buffered channel

• unbuffered channel：阻塞、同步模式
  • sender端向channel中send一个数据，然后阻塞，直到receiver端将此数据receive
    
  • receiver端一直阻塞，直到sender端向channel发送了一个数据
    
• buffered channel：非阻塞、异步模式
  • sender端可以向channel中send多个数据(只要channel容量未满)，容量满之前不会阻塞
    
  • receiver端按照队列的方式(FIFO,先进先出)从buffered channel中按序receive其中数据

buffered channel有两个属性：容量和长度：和slice的capacity和length的概念是一样的

• capacity：表示bufffered channel最多可以缓冲多少个数据
  
• length：表示buffered channel当前已缓冲多少个数据
  
• 创建buffered channel的方式为make(chan TYPE,CAP)

unbuffered channel可以认为是容量为0的buffered channel，所以每发送一个数据就被阻塞。注意，不是容量为1的buffered channel，因为容量为1的channel，是在channel中已有一个数据，并发送第二个数据的时候才被阻塞。

换句话说，send被阻塞的时候，其实是没有发送成功的，只有被另一端读走一个数据之后才算是send成功。对于unbuffered channel来说，这是send/recv的同步模式。

实际上，当向一个channel进行send的时候，先关闭了channel，再读取channel时会发现错误在send，而不是recv。它会提示向已经关闭了的channel发送数据。

func main() {
    counter := make(chan int)
    go func() {
        counter <- 32
    }()
    close(counter)
    fmt.Println(<-counter)
}

输出报错：

panic: send on closed channel

所以，在Go的内部行为中，send和recv是一个整体行为，数据未读就表示未send成功。

死锁(deadlock)

当channel的某一端(sender/receiver)期待另一端的(receiver/sender)操作，另一端正好在期待本端的操作时，也就是说两端都因为对方而使得自己当前处于阻塞状态，这时将会出现死锁问题。

比如，在main函数中，它有一个默认的goroutine，如果在此goroutine中创建一个unbuffered channel，并在main goroutine中向此channel中发送数据并