如果说 goroutine 是 Go语言程序的并发体的话,那么 channels 就是它们之间的通信机制。一个 channels 是一个通信机制,它可以让一个 goroutine 通过它给另一个 goroutine 发送值信息。每个 channel 都有一个特殊的类型,也就是 channels 可发送数据的类型。一个可以发送 int 类型数据的 channel 一般写为 chan int。

Go语言提倡使用通信的方法代替共享内存,当一个资源需要在 goroutine 之间共享时,通道在 goroutine 之间架起了一个管道,并提供了确保同步交换数据的机制。声明通道时,需要指定将要被共享的数据的类型。可以通过通道共享内置类型、命名类型、结构类型和引用类型的值或者指针。

这里通信的方法就是使用通道(channel),如下图所示。

Go语言通道(chan)——goroutine之间通信的管道


图:goroutine 与 channel 的通信


在地铁站、食堂、洗手间等公共场所人很多的情况下,大家养成了排队的习惯,目的也是避免拥挤、插队导致的低效的资源使用和交换过程。代码与数据也是如此,多个 goroutine 为了争抢数据,势必造成执行的低效率,使用队列的方式是最高效的,channel 就是一种队列一样的结构。 通道的特性 Go语言中的通道(channel)是一种特殊的类型。在任何时候,同时只能有一个 goroutine 访问通道进行发送和获取数据。goroutine 间通过通道就可以通信。

通道像一个传送带或者队列,总是遵循先入先出(First In First Out)的规则,保证收发数据的顺序。 声明通道类型 通道本身需要一个类型进行修饰,就像切片类型需要标识元素类型。通道的元素类型就是在其内部传输的数据类型,声明如下:

var 通道变量 chan 通道类型

通道类型:通道内的数据类型。

通道变量:保存通道的变量。


chan 类型的空值是 nil,声明后需要配合 make 后才能使用。 创建通道 通道是引用类型,需要使用 make 进行创建,格式如下:

通道实例 := make(chan 数据类型)

数据类型:通道内传输的元素类型。

通道实例:通过make创建的通道句柄。


请看下面的例子: ch1 := make(chan int) // 创建一个整型类型的通道 ch2 := make(chan interface{}) // 创建一个空接口类型的通道, 可以存放任意格式 type Equip struct{ /* 一些字段 */ } ch2 := make(chan *Equip) // 创建Equip指针类型的通道, 可以存放*Equip 使用通道发送数据 通道创建后,就可以使用通道进行发送和接收操作。 1) 通道发送数据的格式 通道的发送使用特殊的操作符<-,将数据通过通道发送的格式为:

通道变量 <- 值

通道变量:通过make创建好的通道实例。

值:可以是变量、常量、表达式或者函数返回值等。值的类型必须与ch通道的元素类型一致。

2) 通过通道发送数据的例子 使用 make 创建一个通道后,就可以使用<-向通道发送数据,代码如下: // 创建一个空接口通道 ch := make(chan interface{}) // 将0放入通道中 ch <- 0 // 将hello字符串放入通道中 ch <- "hello" 3) 发送将持续阻塞直到数据被接收 把数据往通道中发送时,如果接收方一直都没有接收,那么发送操作将持续阻塞。Go 程序运行时能智能地发现一些永远无法发送成功的语句并做出提示,代码如下: package main func main() { // 创建一个整型通道 ch := make(chan int) // 尝试将0通过通道发送 ch <- 0 } 运行代码,报错:

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

报错的意思是:运行时发现所有的 goroutine(包括main)都处于等待 goroutine。也就是说所有 goroutine 中的 channel 并没有形成发送和接收对应的代码。 使用通道接收数据 通道接收同样使用<-操作符,通道接收有如下特性:
① 通道的收发操作在不同的两个 goroutine 间进行。

由于通道的数据在没有接收方处理时,数据发送方会持续阻塞,因此通道的接收必定在另外一个 goroutine 中进行。

② 接收将持续阻塞直到发送方发送数据。

如果接收方接收时,通道中没有发送方发送数据,接收方也会发生阻塞,直到发送方发送数据为止。

③ 每次接收一个元素。
通道一次只能接收一个数据元素。

通道的数据接收一共有以下 4 种写法。 1) 阻塞接收数据 阻塞模式接收数据时,将接收变量作为<-操作符的左值,格式如下:

data := <-ch

执行该语句时将会阻塞,直到接收到数据并赋值给 data 变量。 2) 非阻塞接收数据 使用非阻塞方式从通道接收数据时,语句不会发生阻塞,格式如下:

data, ok := <-ch

data:表示接收到的数据。未接收到数据时,data 为通道类型的零值。