聊聊Go的goroutine和Channel

一、使用channel等待任务结束

sync.WaitGroup的用法

抽象代码

二、使用select进行调度

计时器的使用

三、总结

相关文章推荐：《聊聊Go的并发编程（一）》

一、使用channel等待任务结束

使用案例还是在第一篇的第二节中写的代码，不过这里只需要一段即可。

package mainimport ("fmt""time")func createWorker(id int) chan<- int {c := make(chan int)go worker(id, c)return c}func worker(id int, c chan int) {for n := range c {fmt.Printf("Worker %d receive %cn", id, n)}}func channelDemo() {var channels [10]chan<- intfor i := 0; i < 10; i++ {channels[i] = createWorker(i)}for i := 0; i < 10; i++ {channels[i] <- 'a' + i}for i := 0; i < 10; i++ {channels[i] <- 'A' + i}time.Sleep(time.Millisecond)}func main() {channelDemo()}

这里咔咔将原始源码放在这里，如果你想跟着文章的节奏走，可以放到你的编辑器中进行操作。

那这段代码的问题是在哪里呢？

可以看到在channelDemo函数最后使用了一个sleep，这玩意在程序中可不能乱用。

说到这里给大家讲一个小故事，咔咔之前在网上看到一段就是加了sleep的代码。

然后一个新手程序员不明白为什么要加这个sleep，然后问题项目经理，项目经理说老板发现程序慢之后会找咱们优化，每一次优化把这个sleep的时间缩短即可。让老板感觉到我们在做事情。

新手就是新手对不懂得代码都会进行标注，然后就写了一句注释“项目经理要求这里运行缓慢，老板让优化时，代码得到明显的速度提升”。

这句话很不巧的是被老板给看见了，老板不认识代码，但文字还是认识的哈！于是，项目经理下马。

所以说对于sleep大多数都是一个测试状态，坚决不会出现在线上的，所以呢？就要解决代码中的这个sleep。

那么大家在回忆一下，在这里为什么要加sleep呢？

发送到channel的数据都是在另一个goroutine中进行并发打印的，并发打印就会出现问题，因为根本不会知道什么时候才打印完毕。

所以说这个sleep就会为了应对这个不知道什么时候打印完的问题，给个1毫秒让进行打印。

这种做法是非常不好的，接下来看看使用一种新的方式来解决这个问题。

以下代码是修改完的代码。

package mainimport ("fmt")type worker struct {in   chan intdone chan bool}func createWorker(id int) worker {w := worker{in:   make(chan int),done: make(chan bool),}go doWorker(id, w.in, w.done)return w}func doWorker(id int, c chan int, done chan bool) {for n := range c {fmt.Printf("Worker %d receive %cn", id, n)done <- true}}func channelDemo() {var workers [10]workerfor i := 0; i < 10; i++ {workers[i] = createWorker(i)}for i := 0; i < 10; i++ {workers[i].in <- 'a' + i<-workers[i].done}for i := 0; i < 10; i++ {workers[i].in <- 'A' + i<-workers[i].done}}func main() {channelDemo()}

将这些代码复制到你的本地，然后再来看一下都做了什么改动。

首先为了参数传递方便，建立了一个结构体worker

并且把之前的worker方法改为了doWorker

这个时候createWorker方法返回值就不能是之前的channel了，而是创建的结构体worker

然后在createWorker方法里边把channel全部创建好。并且使用结构体给doWorker传递参数。

最终返回的就是结构体。

最后一步就是给channelDemo方法里边发送数据的俩个循环里边接收一下workers[i]的值即可。

看一下打印结果

是不是有点懵，这怎么成有序的了，如果是并行的那还有必要开那10个worker，直接按照顺序打印就好了。

现在就来解决这个问题，我不希望发一个任务然后等它结束。

最好的就是把他们全部发出去，等待它们全部结束再退出来。

代码实现如下

package mainimport ("fmt")type worker struct {in   chan intdone chan bool}func createWorker(id int) worker {w := worker{in:   make(chan int),done: make(chan bool),}go doWorker(id, w.in, w.done)return w}func doWorker(id int, c chan int, done chan bool) {for n := range c {fmt.Printf("Worker %d receive %cn", id, n)done <- true}}func channelDemo() {var workers [10]workerfor i := 0; i < 10; i++ {workers[i] = createWorker(i)}for i, worker := range workers {worker.in <- 'a' + i}for i, worker := range workers {worker.in <- 'A' + i}for _, worker := range workers {<-worker.done<-worker.done}}func main() {channelDemo()}

在这里再进行打印看一下结果，你会发现代码是有问题的。

为什么将小写的字母打印出来，而打印大写字母时发生了报错呢？

这个就要追溯到代码中了，因为我们代码本身就写的有问题。

还是回归到本文长谈的一个问题，那就是对于所有的channel有发送数据就必须有接收数据，如果没有接收数据就会报错。

那么在代码中你能看出是那块只进行了发送数据，而没有接收数据吗？

这个问题就是当给channel把小写字母发送了后，就会到进入到doWorker方法，然后给done发送了一个true，但是接收done的方法是在后面，也就是说第二个发送大写字母时，就会发送循环的等待。

解决这个问题也很简单，我们只需要并发的发送done即可。

看到打印结果也是正确的。

本文给的这个案例在一般项目中是不会出现的，所以说不用纠结于此。

给的案例就是为了让大家更熟悉channel的机制而已。

对于这个解决方法还有一个方案解决，请看代码。

将代码还原到之前，然后在每一个发送字母的下面循环接收done即可。

对于这种多任务等待方式在go中有一个库是可以来做这个事情，接下来看一下。

sync.WaitGroup的用法

对于sync.WaitGroup的用法咔咔就不一一介绍了，简单的看一下源码的实现即可。

package mainimport ("fmt""sync")type worker struct {in chan intwg *sync.WaitGroup}func createWorker(id int, wg *sync.WaitGroup) worker {w := worker{in: make(chan int),wg: wg,}go doWorker(id, w.in, wg)return w}func doWorker(id int, c chan int, wg *sync.WaitGroup) {for n := range c {fmt.Printf("Worker %d receive %cn", id, n)wg.Done()}}func channelDemo() {var wg sync.WaitGroupvar workers [10]workerfor i := 0; i < 10; i++ {workers[i] = createWorker(i, &wg)}// 添加20个任务wg.Add(20)for i, worker := range workers {worker.in <- 'a' + i}for i, worker := range workers {worker.in <- 'A' + i}wg.Wait()}func main() {channelDemo()}

这份源码也是非常简单的，具体修改得东西咔咔简单介绍一下。

首先取消了channelDemo这个方法中关于done的channel。

使用了sync.WaitGroup，并且给createWorker方法传递sync.WaitGroup

createWorker方法使用了 worker的结构体。

所以要先修改worker结构体，将之前的done改为wg *sync.WaitGroup即可

这样就可以直接用结构体的数据。

接着在doWorker方法中把最后一个参数done改为wg *sync.WaitGroup

将方法中的done改为wg.Done()

最后一步就是回到函数channelDemo中把任务数添加进去，然后在代码最后添加一个等待即可。关于这块的内容先知道这么用即可，咔咔后期会慢慢的补充并且深入。
抽象代码
这块的代码看起来不是那么的完美的，接下来抽象一下。
这块代码有没有发现有点蹩脚，接下来我们使用函数式编程进行简单的处理。
package mainimport ("fmt""sync")type worker struct {in   chan intdone func()}func createWorker(id int, wg *sync.WaitGroup) worker {w := worker{in: make(chan int),done: func() {wg.Done()},}go doWorker(id, w)return w}func doWorker(id int, w worker) {for n := range w.in {fmt.Printf("Worker %d receive %cn", id, n)w.done()}}func channelDemo() {var wg sync.WaitGroupvar workers [10]workerfor i := 0; i < 10; i++ {workers[i] = createWorker(i, &wg)}// 添加20个任务wg.Add(20)for i, worker := range workers {worker.in <- 'a' + i}for i, worker := range workers {worker.in <- 'A' + i}wg.Wait()}func main() {channelDemo()}
这块代码看不明白就先放着，写的时间长了，你就会明白其中的含义了，学习东西不要钻牛角尖。
二、使用select进行调度
开头先给一个问题，假设现在有俩个channel，谁来的快先收谁应该怎么做？
package mainimport ("fmt""math/rand""time")func generator() chan int {out := make(chan int)go func() {i := 0for {// 随机睡眠1500毫秒以内time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1500)) *time.Millisecond)// 往out这个channel发送i值out <- ii++}}()return out}func main() {// 这里需要明白如果代码为var c1, c2 chan int  则c1和c2都为nil// 在 select里面也是可以使用的，只不过是堵塞状态！var c1, c2 = generator(), generator()for {select {case n := <-c1:fmt.Printf("receive from c1 %dn", n)case n := <-c2:fmt.Printf("receive from c2 %dn", n)}}}
以上就是代码实现，代码注释也写的非常的清晰明了，就不过多的做解释了。
主要用法还是对channel的使用，在带上了一个新的概念select，可以在多个通道，那个通道先发送数据，就先执行谁，并且这个select也是可以并行执行channel管道。
在上文写的createWorker和worker俩个方法还记得吧！接下来就不在select里边直接打印了。
就使用之前写的俩个方法融合在一起，咔咔已将将源码写好了，接下来看一下实现。
package mainimport ("fmt""math/rand""time")func worker(id int, c chan int) {for n := range c {fmt.Printf("Worker %d receive %dn", id, n)}}func createWorker(id int) chan<- int {c := make(chan int)go worker(id, c)return c}func generator() chan int {out := make(chan int)go func() {i := 0for {// 随机睡眠1500毫秒以内time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1500)) *time.Millisecond)// 往out这个channel发送i值out <- ii++}}()return out}func main() {// 这里需要明白如果代码为var c1, c2 chan int  则c1和c2都为nil// 在 select里面也是可以使用的，只不过是堵塞状态！var c1, c2 = generator(), generator()// 直接调用createWorker方法，返回的就是一个channelw := createWorker(0)for {select {case n := <-c1:w <- ncase n := <-c2:w <- n}}}
运行代码
看到运行结果得知也是没有问题的。
这段代码虽然运行没有任何问题，但是这样有什么缺点呢？
可以看下这段代码n := <-c1:这里先收了一个值，然后在下边代码w <- n又会阻塞住，这个是不好的。
那么希望是怎么执行的呢？
这种模式是在select中既可以收数据，也可以发数据，目前这个程序是编译不过的，请看修改后的源码。
package mainimport ("fmt""math/rand""time")func worker(id int, c chan int) {for n := range c {fmt.Printf("Worker %d receive %dn", id, n)}}func createWorker(id int) chan<- int {c := make(chan int)go worker(id, c)return c}func generator() chan int {out := make(chan int)go func() {i := 0for {// 随机睡眠1500毫秒以内time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1500)) *time.Millisecond)// 往out这个channel发送i值out <- ii++}}()return out}func main() {// 这里需要明白如果代码为var c1, c2 chan int  则c1和c2都为nil// 在 select里面也是可以使用的，只不过是堵塞状态！var c1, c2 = generator(), generator()// 直接调用createWorker方法，返回的就是一个channelvar worker = createWorker(0)// 这个n如果放在for循环里边，就会一直打印0，因为从c1和c2收数据需要时间，所以会把0直接传给workern := 0// 使用这个标识告诉有没有值hasValue := falsefor {// 利用nil  channel的特性var activeWorker chan<- intif hasValue {activeWorker = worker}select {case n = <-c1:// 收到值的话就标记为truehasValue = truecase n = <-c2:// 收到值的话就标记为truehasValue = truecase activeWorker <- n:hasValue = false}}}
这个模式还是有缺点的，因为n收c1和c2的速度跟消耗的速度是不一样的。
假设c1的生成速度特别快，一下子生成了1,2，3。那么最后输出的数据有可能就只有3，而1和2就无法输出了。
这个场景也是非常好模拟的，只需要在打印的位置加上一点延迟时间即可。
此时你会看到运行结果为0、7、12、20…中间很多的数字都没来得急打印。
因此我们就需要把收到的n存下来进行排队输出。
package mainimport ("fmt""math/rand""time")func worker(id int, c chan int) {for n := range c {// 手动让消耗速度变慢time.Sleep(5 * time.Second)fmt.Printf("Worker %d receive %dn", id, n)}}func createWorker(id int) chan<- int {c := make(chan int)go worker(id, c)return c}func generator() chan int {out := make(chan int)go func() {i := 0for {// 随机睡眠1500毫秒以内time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1500)) *time.Millisecond)// 往out这个channel发送i值out <- ii++}}()return out}func main() {// 这里需要明白如果代码为var c1, c2 chan int  则c1和c2都为nil// 在 select里面也是可以使用的，只不过是堵塞状态！var c1, c2 = generator(), generator()// 直接调用createWorker方法，返回的就是一个channelvar worker = createWorker(0)// 用来收n的值var values []intfor {// 利用nil  channel的特性var activeWorker chan<- intvar activevalue int// 判断当values中有值时if len(values) > 0 {activeWorker = worker// 取出索引为0的值activevalue = values[0]}select {case n := <-c1:// 将收到的数据存到values中values = append(values, n)case n := <-c2:// 将收到的数据存到values中values = append(values, n)case activeWorker <- activevalue:// 送出去后就需要把values中的第一个值拿掉values = values[1:]}}}
以上就是实现代码
此时在来看运行结果。
运行结果没有漏掉数据，并且也是无序的，这样就非常好了。
计时器的使用
上面的这个程序是退出不了的，我们想让它10s后就直接退出怎么做呢？
那就需要使用计时器来进行操作了。
package mainimport ("fmt""math/rand""time")func worker(id int, c chan int) {for n := range c {// 手动让消耗速度变慢time.Sleep(time.Second)fmt.Printf("Worker %d receive %dn", id, n)}}func createWorker(id int) chan<- int {c := make(chan int)go worker(id, c)return c}func generator() chan int {out := make(chan int)go func() {i := 0for {// 随机睡眠1500毫秒以内time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1500)) *time.Millisecond)// 往out这个channel发送i值out <- ii++}}()return out}func main() {// 这里需要明白如果代码为var c1, c2 chan int  则c1和c2都为nil// 在 select里面也是可以使用的，只不过是堵塞状态！var c1, c2 = generator(), generator()// 直接调用createWorker方法，返回的就是一个channelvar worker = createWorker(0)// 用来收n的值var values []int// 返回的是一个channeltm := time.After(10 * time.Second)for {// 利用nil  channel的特性var activeWorker chan<- intvar activevalue int// 判断当values中有值时if len(values) > 0 {activeWorker = worker// 取出索引为0的值activevalue = values[0]}select {case n := <-c1:// 将收到的数据存到values中values = append(values, n)case n := <-c2:// 将收到的数据存到values中values = append(values, n)case activeWorker <- activevalue:// 送出去后就需要把values中的第一个值拿掉values = values[1:]case <-tm:fmt.Println("Bye")return}}}
这里就是源码的实现，可以看到直接在select中是可以收到tm的值的，也就说如果到了10s，就会执行打印bye的操作。
那么现在还有另外一个需求，就是如果在800毫秒的时间内还没有收到数据，可以做其它事情。
使用举一反三的思想，你可以思考一下这件事情应该怎么做。
其实也就很简单了，只需要在case中在设置一个定时器即可。
既然说到了这里就在给大家补充一个用法tick := time.Tick(time.Second)
同样也是在case中使用。
这样就可以每秒来显示一下values队列有多少数据。
这块的内容就结束了，最终给大家发一下源码，感兴趣的可以在自己的编辑器上试试看。
package mainimport ("fmt""math/rand""time")func worker(id int, c chan int) {for n := range c {// 手动让消耗速度变慢time.Sleep(time.Second)fmt.Printf("Worker %d receive %dn", id, n)}}func createWorker(id int) chan<- int {c := make(chan int)go worker(id, c)return c}func generator() chan int {out := make(chan int)go func() {i := 0for {// 随机睡眠1500毫秒以内time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(1500)) *time.Millisecond)// 往out这个channel发送i值out <- ii++}}()return out}func main() {// 这里需要明白如果代码为var c1, c2 chan int  则c1和c2都为nil// 在 select里面也是可以使用的，只不过是堵塞状态！var c1, c2 = generator(), generator()// 直接调用createWorker方法，返回的就是一个channelvar worker = createWorker(0)// 用来收n的值var values []int// 返回的是一个channeltm := time.After(10 * time.Second)tick := time.Tick(time.Second)for {// 利用nil  channel的特性var activeWorker chan<- intvar activevalue int// 判断当values中有值时if len(values) > 0 {activeWorker = worker// 取出索引为0的值activevalue = values[0]}select {case n := <-c1:// 将收到的数据存到values中values = append(values, n)case n := <-c2:// 将收到的数据存到values中values = append(values, n)case activeWorker <- activevalue:// 送出去后就需要把values中的第一个值拿掉values = values[1:]case <-time.After(800 * time.Millisecond):// 如果在800毫秒没有收到数据则提示超时fmt.Println("timeout")case <-tick:// 每秒获取一下values中队列的长度fmt.Println("queue len = ", len(values))case <-tm:fmt.Println("Bye")return}}}
三、总结
本文主要就是对于goroutine和channel的大量练习。
文中的案例，有可能会一时半会理解不了，是没有关系的，不用钻牛角尖的。
等你在go的海洋里遨游的时间长了，有些东西就自然而然的明白了。
下一期的文章就是给大家实战一个go的并发爬虫项目。
坚持学习、坚持写作、坚持分享是咔咔从业以来一直所秉持的信念。希望在偌大互联网中咔咔的文章能带给你一丝丝帮助。我是咔咔，下期见。
以上就是聊聊Go的并发编程 （二）的详细内容，更多请关注考高分网其它相关文章！

聊聊Go的并发编程（二）

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`计时器的使用`

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