使用通道发送和接收数据

冷不防 2022-12-11 05:29 307阅读 0赞

前面已经说过通道的简介以及具体使用，那么通道是如何收发数据的，今天就和大家聊下。

## 发送数据 ##

#### 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。

示例：

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"

#### 发送数据失败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!

**解析：**  
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。

## 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。

接收数据有以下 几种写法：

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。

1.  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

解析：

*  **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。
 *  **ok**：表示是否接收到数据。

非阻塞的通道接收方法可能造成高的 CPU 占用，因此使用非常少。如果需要实现接收超时检测，可以配合 select 和计时器 channel 进行，可以参见后面的内容。

1.  接收任意数据，忽略接收的数据  
    阻塞接收数据后，忽略从通道返回的数据，格式如下：

> <-ch

执行该语句时将会发生阻塞，直到接收到数据，但接收到的数据会被忽略。这个方式实际上只是通过通道在 goroutine 间阻塞收发实现并发同步。

使用通道做并发同步的写法，示例：

package main
    
    import (        
       "fmt"
    )
    
    
    func main() {     
        // 构建一个通道 
        ch := make(chan int)   
      
        // 开启一个并发匿名函数 
        go func() {       
         
             fmt.Println("start goroutine")        
            
             // 通过通道通知main的goroutine 
             ch <- 0
                     
             fmt.Println("exit goroutine")   
          
         }()
    
    fmt.Println("wait goroutine")   
     // 等待匿名goroutine 
      <-ch   
       
       fmt.Println("all done")
     
    }

执行结果如下：

wait goroutine
    
    start goroutine
    
    exit goroutine
    
    all done

解析：

*  ch 构建一个同步用的通道。
 *  func() 开启一个匿名函数的并发。
 *  匿名 goroutine 即将结束时，通过通道通知 main 的 goroutine，这一句会一直阻塞直到 main 的  
    goroutine 接收为止。
 *  开启 goroutine 后，马上通过通道等待匿名 goroutine 结束。

4.循环接收  
通道的数据接收可以借用 for range 语句进行多个元素的接收操作，格式如下：

for data := range ch { 
    
    }

通道 ch 是可以进行遍历的，遍历的结果就是接收到的数据。数据类型就是通道的数据类型。通过 for 遍历获得的变量只有一个，即上面例子中的 data。

#### 遍历通道数据 ####

使用 for 从通道中接收数据：

package main
    
    import (    
    "fmt"    
    "time"
    )
    
    func main() {     
        // 构建一个通道 
        ch := make(chan int)    
        // 开启一个并发匿名函数 
        go func() {        
              // 从3循环到0 
              for i := 3; i >= 0; i-- {             
            
                     // 发送3到0之间的数值 
                    ch <- i            
            
                    // 每次发送完时等待 
                    time.Sleep(time.Second)       
        
               }    
        
         }()
    
           // 遍历接收通道数据 
           for data := range ch {        
           
                 // 打印通道数据 
                 fmt.Println(data)        
           
                 // 当遇到数据0时, 退出接收循环 
                 if data == 0 {                 
                         break       
             
                 }   
           }
    
    }

执行代码，输出如下：

3
    
    2
    
    1
    
    0

解析：

*  通过 make 生成一个整型元素的通道。
 *  将匿名函数并发执行。
 *  用循环生成 3 到 0 之间的数值。
 *  将 3 到 0 之间的数值依次发送到通道 ch 中。
 *  每次发送后暂停 1 秒。
 *  使用 for 从通道中接收数据。
 *  将接收到的数据打印出来。
 *  当接收到数值 0 时，停止接收。如果继续发送，由于接收 goroutine 已经退出，没有 goroutine  
    发送到通道，因此运行时将会触发宕机报错。