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无论是无缓冲通道,还是有缓冲通道,都存在阻塞的情况,教你一招再也不遇到channel阻塞的问题。
这篇文章会介绍,哪些情况会存在阻塞,以及如何使用select解决阻塞。
阻塞场景
阻塞场景共4个,有缓存和无缓冲各2个。无缓冲通道的特点是,发送的数据需要被读取后,发送才会完成,它阻塞场景:
通道中无数据,但执行读通道。
通道中无数据,向通道写数据,但无协程读取。
1// 场景1 2func ReadNoDataFromNoBufCh() { 3 noBufCh := make(chan int) 4 5 <-noBufCh 6 fmt.Println("read from no buffer channel success") 7 8 // Output: 9 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!10}1112// 场景213func WriteNoBufCh() {14 ch := make(chan int)1516 ch <- 117 fmt.Println("write success no block")1819 // Output:20 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!21}
注:示例代码中的Output注释代表函数的执行结果,每一个函数都由于阻塞在通道操作而无法继续向下执行,最后报了死锁错误。
有缓存通道的特点是,有缓存时可以向通道中写入数据后直接返回,缓存中有数据时可以从通道中读到数据直接返回,这时有缓存通道是不会阻塞的,它阻塞的场景是:
通道的缓存无数据,但执行读通道。
通道的缓存已经占满,向通道写数据,但无协程读。
1// 场景1 2func ReadNoDataFromBufCh() { 3 bufCh := make(chan int, 1) 4 5 <-bufCh 6 fmt.Println("read from no buffer channel success") 7 8 // Output: 9 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!10}1112// 场景213func WriteBufChButFull() {14 ch := make(chan int, 1)15 // make ch full16 ch <- 1001718 ch <- 119 fmt.Println("write success no block")2021 // Output:22 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!23}
使用Select实现无阻塞读写
select是执行选择操作的一个结构,它里面有一组case语句,它会执行其中无阻塞的那一个,如果都阻塞了,那就等待其中一个不阻塞,进而继续执行,它有一个default语句,该语句是永远不会阻塞的,我们可以借助它实现无阻塞的操作。下面示例代码是使用select修改后的无缓冲通道和有缓冲通道的读写,以下函数可以直接通过main函数调用,其中的Ouput的注释是运行结果,从结果能看出,在通道不可读或者不可写的时候,不再阻塞等待,而是直接返回。
1// 无缓冲通道读 2func ReadNoDataFromNoBufChWithSelect() { 3 bufCh := make(chan int) 4 5 if v, err := ReadWithSelect(bufCh); err != nil { 6 fmt.Println(err) 7 } else { 8 fmt.Printf("read: %d\n", v) 9 }1011 // Output:12 // channel has no data13}1415// 有缓冲通道读16func ReadNoDataFromBufChWithSelect() {17 bufCh := make(chan int, 1)1819 if v, err := ReadWithSelect(bufCh); err != nil {20 fmt.Println(err)21 } else {22 fmt.Printf("read: %d\n", v)23 }2425 // Output:26 // channel has no data27}2829// select结构实现通道读30func ReadWithSelect(ch chan int) (x int, err error) {31 select {32 case x = <-ch:33 return x, nil34 default:35 return 0, errors.New("channel has no data")36 }37}3839// 无缓冲通道写40func WriteNoBufChWithSelect() {41 ch := make(chan int)42 if err := WriteChWithSelect(ch); err != nil {43 fmt.Println(err)44 } else {45 fmt.Println("write success")46 }4748 // Output:49 // channel blocked, can not write50}5152// 有缓冲通道写53func WriteBufChButFullWithSelect() {54 ch := make(chan int, 1)55 // make ch full56 ch <- 10057 if err := WriteChWithSelect(ch); err != nil {58 fmt.Println(err)59 } else {60 fmt.Println("write success")61 }6263 // Output:64 // channel blocked, can not write65}6667// select结构实现通道写68func WriteChWithSelect(ch chan int) error {69 select {70 case ch <- 1:71 return nil72 default:73 return errors.New("channel blocked, can not write")74 }
使用Select+超时改善无阻塞读写
使用default实现的无阻塞通道阻塞有一个缺陷:当通道不可读或写的时候,会即可返回。实际场景,更多的需求是,我们希望,尝试读一会数据,或者尝试写一会数据,如果实在没法读写,再返回,程序继续做其它的事情。使用定时器替代default可以解决这个问题。比如,我给通道读写数据的容忍时间是500ms,如果依然无法读写,就即刻返回,修改一下会是这样:
1func ReadWithSelect(ch chan int) (x int, err error) { 2 timeout := time.NewTimer(time.Microsecond * 500) 3 4 select { 5 case x = <-ch: 6 return x, nil 7 case <-timeout.C: 8 return 0, errors.New("read time out") 9 }10}1112func WriteChWithSelect(ch chan int) error {13 timeout := time.NewTimer(time.Microsecond * 500)1415 select {16 case ch <- 1:17 return nil18 case <-timeout.C:19 return errors.New("write time out")20 }21}
结果就会变成超时返回:
1read time out2write time out3read time out4write time out
原文发布时间为:2018-12-7
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