Golang， 以17个简短代码片段，切底弄懂 channel 基础
(原创出处为本博客：http://www.cnblogs.com/linguanh/)
前序：
因为打算自己搞个基于Golang的IM服务器，所以复习了下之前一直没怎么使用的协程、管道等高并发编程知识。发现自己的channel这块，也就是管道，实在是有些混乱。然后对着文档，边参照官网例子和在编译器测试，总结了下面这17个例子，设置为简短的片段，是为了免得混淆太多，阻碍理解。内含注释丰富，复制粘贴就能编译使用。
这里立个 flag，有错误欢迎指出，只要你跟着敲完这17个例子，channel的基础绝对可以掌握！
基本概念：
关于管道 Channel：
Channels用来同步并发执行的函数并提供它们某种传值交流的机制。
Channels的一些特性：通过channel传递的元素类型、容器（或缓冲区）和传递的方向由“<-”操作符指定。
c<-123，把值123输入到管道 c，<-c，把管道 c 的值读取到左边，value :=<-c，这样就是读到 value里面。
管道分类：
无缓冲的与有缓冲channel有着重大差别，那就是一个是同步的 一个是非同步的。
比如
c1:=make(chan int) 无缓冲
c2:=make(chan int,1) 有缓冲
例如：c1<-1
无缓冲： 不仅仅是向 c1 通道放 1，而是一直要等有别的携程 <-c1 接手了这个参数，那么c1<-1才会继续下去，要不然就一直阻塞着。
有缓冲： c2<-1 则不会阻塞，因为缓冲大小是1(其实是缓冲大小为0)，只有当放第二个值的时候，第一个还没被人拿走，这时候才会阻塞。
例子s
演示 无缓存 和 有缓冲 的 channel 的样子
1 func test0(){
2 /** 演示 无缓存 和 有缓冲 的 channel 的样子 */
3 done := make(chan bool) /** 无缓冲 */
4 done1 := make(chan bool,1) /** 有缓冲 */
5 println(done,done1)
6 }
演示 无缓冲在同一个main里面的 死锁例子
1 func test1() {
2 /** 编译错误 deadlock，阻死 main 进程 */
3 /** 演示 无缓冲在同一个main里面的 死锁例子 */
4 done := make(chan bool)
5 done<-true /** 这句是输入值，它会一直阻塞，等待读取 */
6 <-done /** 这句是读取，但是在上面已经阻死了，永远走不到这里 */
7 println("完成")
8 }
演示仅有 输入 语句，但没 读取语句 的死锁例子
1 func test2() {
2 /** 编译错误 deadlock，阻死 main 进程 */
3 /** 演示仅有 输入 语句，但没 读取语句 的死锁例子 */
4 done := make(chan bool)
5 done<-true /** 输入，一直等待读取，哪怕没读取语句 */
6 println("完成")
7 }
演示仅有 读取 语句，但没 输入语句 的死锁例子
1 func test3() {
2 /** 编译错误 deadlock，阻死 main 进程 */
3 /** 演示仅有 读取 语句，但没 输入语句 的死锁例子 */
4 done := make(chan bool)
5 <-done /** 读取输出，前面没有输入语句，done 是 empty 的，所以一直等待输入 */
6
7 println("完成")
8 }
演示，协程的阻死，不会影响 main
1 func test4() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 演示，协程的阻死，不会影响 main */
4 done := make(chan bool)
5 go func() {
6 <-done /** 一直等待 */
7 }()
8 println("完成")
9 /**
10 * 控制台输出：
11 * 完成
12 */
13 }
在 test4 的基础上，无缓冲channel在协程 go routine 里面阻塞死
1 func test5() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 在 test4 的基础上，无缓冲channel在协程 go routine 里面阻塞死 */
4 done := make(chan bool)
5 go func() {
6 println("我可能会输出哦") /** 阻塞前的语句 */
7 done<-true /** 这里阻塞死，但是上面那句有可能输出，见 test3 的结论 */
8 println("我永远不会输出")
9 <-done /** 这句也不会走到，除非在别的协程里面读取，或者在 main */
10 }()
11 println("完成")
12 }
编译通过，在 test5 的基础上演示，延时 main 的跑完
1 func test6() {
2 /** 编译通过，在 test5 的基础上演示，延时 main 的跑完 */
3 done := make(chan bool)
4 go func() {
5 println("我可能会输出哦")
6 done<-true /** 这里阻塞死 */
7 println("我永远不会输出")
8 <-done /** 这句也不会走到 */
9 }()
10 time.Sleep(time.Second * 1) /** 加入延时 1 秒 */
11 println("完成")
12 /**
13 * 控制台输出：
14 * 我可能会输出哦
15 * 完成
16 */
17 /**
18 * 结论：
19 * 如果在 go routine 中阻塞死，也可能不会把阻塞语句前的内容输出，
20 * 因为main已经跑完了，所以延时一会，等待 go routine
21 */
22 }
演示无缓冲channel 在 不同的位置里面接收填充和接收
1 func test7() {
2 /** 编译通过，演示无缓冲channel 在 不同的位置里面接收填充和接收*/
3 done := make(chan bool)
4 go func() {
5 done<-true /** 直到，<-done 执行，否则这里阻塞死 */
6 println("我永远不会输出，除非 <-done 执行")
7
8 }()
9 <-done /** 这里接收，在输出完成之前，那么上面的语句将会走通 */
10 println("完成")
11 /**
12 * 控制台输出：
13 * 我永远不会输出，除非 <-done 执行
14 * 完成
15 */
16 }
演示无缓冲channel 在不同地方接收的影响
1 func test8() {
2 /** 编译通过，演示无缓冲channel 在不同地方接收的影响 */
3 done := make(chan bool)
4 go func() {
5 done<-true /** 直到，<-done 执行，否则这里阻塞死 */
6 println("我永远不会输出，除非 <-done 执行")
7 }()
8 println("完成")
9 <-done /** 这里接收，在输出完成之后 */
10 /**
11 * 控制台输出：
12 * 完成
13 * 我永远不会输出，除非 <-done 执行
14 */
15 }
没缓存的 channel 使用 close 后，不会阻塞
1 func test9() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 演示，没缓存的 channel 使用 close 后，不会阻塞 */
4 done := make(chan bool)
5 close(done)
6 //done<-true /** 关闭了的，不能再往里面输入值 */
7 <-done /** 这句是读取，但是在上面已经关闭 channel 了，不会阻死 */
8 println("完成")
9 }
没缓存的 channel，在 go routine 里面使用 close 后，不会阻塞
1 func test10() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 演示，没缓存的 channel，在 go routine 里面使用 close 后，不会阻塞 */
4 done := make(chan bool)
5 go func() {
6 close(done)
7 }()
8 //done<-true /** 关闭了的，不能再往里面输入值 */
9 <-done /** 这句是读取，但是在上面已经关闭 channel 了，不会阻死 */
10 println("完成")
11 }
有缓冲的 channel 不会阻塞的例子
1 func test11() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 有缓冲的 channel 不会阻塞的例子 */
4 done := make(chan bool,1)
5 done<-true
6 <-done
7 println("完成")
8 }
有缓冲的 channel 会阻塞的例子
1 func test12() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 有缓冲的 channel 会阻塞的例子 */
4 done := make(chan bool,1)
5 // done<-true /** 注释这句 */
6 <-done /** 虽然是有缓冲的，但是在没输入的情况下，读取，会阻塞 */
7 println("完成")
8 }
有缓冲的 channel 会阻塞的例子
1 func test13() {
2 /** 编译不通过 */
3 /** 有缓冲的 channel 会阻塞的例子 */
4 done := make(chan bool,1)
5 done<-true
6 done<-false /** 放第二个值的时候，第一个还没被人拿走，这时候才会阻塞，根据缓冲值而定 */
7 println("完成")
8 }
有缓冲的 channel 不会阻塞的例子
1 func test14() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 有缓冲的 channel 不会阻塞的例子 */
4 done := make(chan bool,1)
5 done<-true /** 不会阻塞在这里，等待读取 */
6
7 println("完成")
8 }
有缓冲的channel，如果在 go routine 中使用，一定要做适当的延时，否则会输出来不及，因为main已经跑完了，所以延时一会，等待 go routine
1 func test15() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 有缓冲的channel 在 go routine 里面的例子 */
4 done := make(chan bool,1)
5 go func() {
6 /** 不会阻塞 */
7 println("我可能会输出哦")
8 done<-true /** 如果把这个注释，也会导致 <-done 阻塞 */
9 println("我也可能会输出哦")
10 <-done
11 println("别注释 done<-true 哦，不然我就输出不了了")
12 }()
13 time.Sleep(time.Second * 1) /** 1秒延时，去掉就可能上面的都不会输出也有可以输出，routine 调度 */
14 println("完成")
15 /**
16 * 控制台输出：
17 * 我可能会输出哦
18 * 我也可能会输出哦
19 * 完成
20 */
21 /**
22 * 结论：
23 * 有缓冲的channel，如果在 go routine 中使用，一定要做适当的延时，否则会输出来不及，
24 * 因为main已经跑完了，所以延时一会，等待 go routine
25 */
26 }
多channel模式
1 func getMessagesChannel(msg string, delay time.Duration) <-chan string {
2 c := make(chan string)
3 go func() {
4 for i := 1; i <= 3; i++ {
5 c <- fmt.Sprintf("%s %d", msg, i)
6 time.Sleep(time.Millisecond * delay) /** 仅仅起到，下一次的 c 在何时输入 */
7 }
8 }()
9 return c
10 }
11
12 func test16() {
13 /** 编译通过 */
14 /** 复杂的演示例子 */
15 /** 多channel模式 */
16 c1 := getMessagesChannel("第一", 600 )
17 c2 := getMessagesChannel("第二", 500 )
18 c3 := getMessagesChannel("第三", 5000)
19
20 /** 层层限制阻塞 */
21 /** 这个 for 里面会造成等待输入，c1 会阻塞 c2 ,c2 阻塞 c3 */
22 /** 所以它总是，先输出 c1 然后是 c2 最后是 c3 */
23 for i := 1; i <= 3; i++ {
24 /** 每次循环提取一轮，共三轮 */
25 println(<-c1) /** 除非 c1 有输入值，否则就阻塞下面的 c2,c3 */
26 println(<-c2) /** 除非 c2 有输入值，否则就阻塞下面的 c3 */
27 println(<-c3) /** 除非 c3 有输入值，否则就阻塞进入下一轮循环，反复如此 */
28 }
29 /**
30 * 这个程序的运行结果，首轮的，第一，第二，第三 很快输出，因为
31 * getMessagesChannel 函数的延时 在 输入值之后，在第二轮及其之后
32 * 因为下一个 c3 要等到 5秒后才能输入，所以会阻塞第二轮循环的开始5秒，如此反复。
33 */
34 /** 修改：如果把 getMessagesChannel 里面的延时，放在输入值之前，那么 c3 总是等待 5秒 后输出 */
35 }
在 test15 基础修改的，复杂演示例，多channel 的选择，延时在输入之后的情况
1 func test17() {
2 /** 编译通过 */
3 /** 在 test15 基础修改的，复杂演示例子 */
4 /** 多channel 的选择，延时在输入之后的情况 */
5 c1 := getMessagesChannel("第一", 600 )
6 c2 := getMessagesChannel("第二", 500 )
7 c3 := getMessagesChannel("第三", 5000)
8 /** 3x3 次循环，是 9 */
9 /** select 总是会把最先完成输入的channel输出，而且，互不限制 */
10 /** c1,c2,c3 每两个互不限制 */
11 for i := 1; i <= 9; i++ {
12 select {
13 case msg := <-c1:
14 println(msg)
15 case msg := <-c2:
16 println(msg)
17 case msg := <-c3:
18 println(msg)
19 }
20 }
21 /**
22 * 这个程序的运行结果：
23 * 第二 1，第三 1，第一 1，第二 2，第一 2，第二 3，第一 3，第三 2，第三 3
24 */
25 /** 分析：前3次输出，“第一”，“第二”，“第三”，都有，而且
26 * 是随机顺序输出，因为协程的调度，第4，5，6次，由于“第二”只延时 500ms，
27 * 比 600ms 和 5000ms 都要小，那么它先输出，然后是“第一”，此时“第三”还不能输出，
28 * 因为它还在等5秒。此时已经输出5次，再过 500ms，"第三"的5秒还没走完，所以继续输出"第一"，
29 * 再过 100ms，500+100=600，"第二"也再完成了一次，那么输出。至此，"第一"和"第二"已经
30 * 把管道的 3 个值全部输出，9-7 = 2，剩下两个是 "第三"。此时，距离首次的 5000ms 完成，
31 * 还有，500-600-600 = 3800ms，达到后，"第三" 将输出，再过5秒，最后一次"第三输出"
32 */
33 }
