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一招教你无阻塞读写Golang channel
阅读量:7026 次
发布时间:2019-06-28

本文共 3837 字,大约阅读时间需要 12 分钟。

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

本文作者:Golang语言社区
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转载地址:http://svlxl.baihongyu.com/

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