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哈喽大家好，我是陈明勇，本文介绍的内容是 Go 并发模块的两个重要角色 → goroutine 与 channel。如果本文对你有帮助，不妨点个赞，如果你是 Go 语言初学者，不妨点个关注，一起成长一起进步，如果本文有错误的地方，欢迎指出！
前言
Go 语言的 CSP 并发模型的实现包含两个主要组成部分：一个是 Goroutine，另一个是 channel。本文将会介绍它们的基本用法和注意事项。
Goroutine
Goroutine 是 Go 应用的基本执行单元，它是一种轻量的用户级线程，其底层是通过 coroutine（协程）去实现的并发。众所周知，协程是一种运行在用户态的用户线程，因此 Goroutine 也是被调度于 Go 程序运行时。
基本用法
语法：go + 函数/方法
通过 go 关键字 + 函数/方法 可以创建一个 Goroutine。
代码示例：
import (
"fmt"
"time"
)
func printGo() {
fmt.Println("具名函数")
}
type G struct {
}
func (g G) g() {
fmt.Println("方法")
}
func main() {
// 基于具名函数创建 goroutine
go printGo()
// 基于方法创建 goroutine
g := G{}
go g.g()
// 基于匿名函数创建 goroutine
go func() {
fmt.Println("匿名函数")
}()
// 基于闭包创建 goroutine
i := 0
go func() {
i++
fmt.Println("闭包")
}()
time.Sleep(time.Second) // 避免 main goroutine 结束后，其创建的 goroutine 来不及运行，因此在此休眠 1 秒
}
执行结果：
闭包
具名函数
方法
匿名函数
当多个 Goroutine 存在时，它们的执行顺序是不固定的。因此每次打印的结果都不相同。
由代码可知，通过 go 关键字，我们可以基于 具名函数 / 方法 创建 goroutine，也可以基于 匿名函数 / 闭包 创建 goroutine。
那么 Goroutine 是如何退出的呢？正常情况下，只要 Goroutine 函数执行结束，或者执行返回，意味着 Goroutine 的退出。如果 Goroutine 的函数或方法有返回值，在 Goroutine 退出时会将其忽略。
channel
channel 在 Go 并发模型中扮演者重要的角色。它可以用于实现 Goroutine 间的通信，也可以用来实现 Goroutine 间的同步。
channel 的基本操作
channel 是一种复合数据类型，声明时需要指定 channel 里元素的类型。
声明语法：var ch chan string
通过上述代码声明一个元素类型为 string 的 channel，其只能存放 string 类型的元素。channel 是引用类型，必须初始化才能写入数据，通过 make 的方式初始化。
import (
"fmt"
)
func main() {
var ch chan string
ch = make(chan string, 1)
// 打印 chan 的地址
fmt.Println(ch)
// 向 ch 发送 "Go" 数据
ch <- "Go"
// 从 ch 中接收数据
s := <-ch
fmt.Println(s) // Go
}
通过 ch <- xxx 可以向 channel 变量 ch 发送数据，通过 x := <- ch 可以从 channel 变量 ch 中接收数据。
带缓冲 channel 与无缓冲 channel
如果初始化 channel 时，不指定容量时，则创建的是一个无缓冲的 channel：
ch := make(chan string)
无缓冲的 channel 的发送与接收操作是同步的，在执行发送操作之后，对应 Goroutine 将会阻塞，直到有另一个 Goroutine 去执行接收操作，反之亦然。如果将发送操作和执行操作放在同一个 Goroutine 下进行，会发生什么操作呢？看看下述代码：
import (
"fmt"
)
func main() {
ch := make(chan int)
// 发送数据
ch <- 1 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
// 接收数据
n := <-ch
fmt.Println(n)
}
程序运行之后，会在 ch <- 处得到 fatal error，提示所有的 Goroutine 处于休眠状态，也就是死锁了。为避免这种情况，我们需要将 channel 的发送操作和接收操作放到不同的 Goroutine 中执行。
import (
"fmt"
)
func main() {
ch := make(chan int)
go func() {
// 发送数据
ch <- 1
}()
// 接收数据
n := <-ch
fmt.Println(n) // 1
}
由上述例子可以得出结论：无缓冲 channel 的发送与接收操作，一定要放在两个不同的 Goroutine 中进行，否则会发生 deadlock 形象。
如果指定容量，则创建的是一个带缓冲的 channel：
ch := make(chan string, 5)
有缓冲的 channel 与无缓冲的 chennel 有所区别，执行发送操作时，只要 channel 的缓冲区未满，Goroutine 不会挂起，直到缓冲区满时，再向 channel 执行发送操作，才会导致 Goroutine 挂起。代码示例：
func main() {
ch := make(chan int, 1)
// 发送数据
ch <- 1
ch <- 2 // fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
}声明 channel 的只发送类型和只接收类型
- 既能发送又能接收的
channel
ch := make(chan int, 1)
通过上述代码获得 channel 变量，我们可以对它执行发送与接收的操作。
- 只接收的
channel
ch := make(<-chan int, 1)
通过上述代码获得 channel 变量，我们只能对它进行接收操作。
- 只发送的
channel
ch := make(chan<- int, 1)
通过上述代码获得 channel 变量，我们只能对它进行发送操作。
通常只发送 channel 类型和只接收 channel 类型，会被用作函数的参数类型或返回值：
func send(ch chan<- int) {
ch <- 1
}
func recv(ch <-chan int) {
<-ch
}channel 的关闭
通过内置函 close(c chan<- Type)，可以对 channel 进行关闭。
- 在发送端关闭
在 channel 关闭之后，将不能对 channel 执行发送操作，否则会发生 panic，提示 channel 已关闭。
xxxxxxxxxx
1
func main() {2
ch := make(chan int, 5)
3
ch <- 1
4
close(ch)
5
ch <- 2 // panic: send on closed channel
6
}
- 管道
channel 之后，依旧可以对 channel 执行接收操作，如果存在缓冲区的情况下，将会读取缓冲区的数据，如果缓冲区为空，则获取到的值为 channel 对应类型的零值。
import "fmt"
func main() {
ch := make(chan int, 5)
ch <- 1
close(ch)
fmt.Println(<-ch) // 1
n, ok := <-ch
fmt.Println(n) // 0
fmt.Println(ok) // false
}
```
- 如果通过 for-range 遍历
channel 时，中途关闭 channel 则会导致 for-range 循环结束。
小结
本文首先介绍了 Goroutine的创建方式以及其退出的时机是什么。
其次介绍了如何创建 channel 类型变量的有缓冲与无缓冲的创建方式。需要注意的是，无缓冲的 channel 发送与接收操作，需要在两个不同的 Goroutine 中执行，否则会发送 error。
接下来介绍如何定义只发送和只接收的 channel 类型。通常只发送 channel 类型和只接收 channel 类型，会被用作函数的参数类型或返回值。
最后介绍了如何关闭 channel，以及关闭之后的一些注意事项。