Golang从入门到精通（十九）：Golang并发编程之Channel

Go语言并发模型

Go 语言中使用了CSP模型来进行线程通信，准确说，是轻量级线程goroutine之间的通信。CSP模型和Actor模型类似，也是由独立的，并发执行的实体所构成，实体之间也是通过发送消息进行通信的。

Actor模型和CSP模型区别

Actor之间直接通讯，而CSP是通过Channel通讯，在耦合度上两者是有区别的，后者更加松耦合。

主要的区别在于：CSP模型中消息的发送者和接收者之间通过Channel松耦合，发送者不知道自己消息被哪个接收者消费了，接收者也不知道是哪个发送者发送的消息。在Actor模型中，由于Actor可以根据自己的状态选择处理哪个传入消息，自主性可控性更好些。

在Go语言中为了不堵塞进程，程序员必须检查不同的传入消息，以便预见确保正确的顺序。CSP好处是Channel不需要缓冲消息，而Actor理论上需要一个无限大小的邮箱作为消息缓冲。

CSP模型的消息发送方只能在接收方准备好接收消息时才能发送消息。相反，Actor模型中的消息传递是异步 的，即消息的发送和接收无需在同一时间进行，发送方可以在接收方准备好接收消息前将消息发送出去。

Go语言Channel详解

Channel定义

Go 语言中Channel类型的定义格式如下：

ChannelType = ( "chan" | "chan" "<-" | "<-" "chan" ) ElementType .

它包括三种类型的定义。可选的<-代表channel的方向。如果没有指定方向，那么Channel就是双向的，既可以接收数据，也可以发送数据。

chan T          // 可以接收和发送类型为 T 的数据
chan <- float64  // 只可以用来发送 float64 类型的数据
<-chan int      // 只可以用来接收 int 类型的数据

注意：<- 总是优先和最左边的类型结合(The <- operator associates with the leftmost chan possible)。

默认情况下，channel发送方和接收方会一直阻塞直到对方准备好发送或者接收，这就使得Go语言无需加锁或者其他条件，天然支持了并发。

c := make(chan bool) //创建一个无缓冲的bool型Channel
c <- x        //向一个Channel发送一个值
<- c          //从一个Channel中接收一个值
x = <- c      //从Channel c接收一个值并将其存储到x中
x, ok = <- c  //从Channel接收一个值，如果channel关闭了或没有数据，那么ok将被置为false

使用 make 初始化Channel,还可以设置容量:

make(chan int, 100) #//创建一个有缓冲的int型Channel

Channel缓冲介绍

容量(capacity)代表Channel容纳的最多的元素的数量，代表Channel的缓冲的大小。 如果没有设置容量，或者容量设置为0, 说明Channel没有缓冲。

在实际开发中，你可以在多个goroutine从/往一个channel 中 receive/send 数据, 不必考虑额外的同步措施。

Channel可以作为一个先入先出(FIFO)的队列，接收的数据和发送的数据的顺序是一致的。

不带缓冲的Channel兼具通信和同步两种特性，在并发开发中颇受青睐。例如：

// _Channels_ are the pipes that connect concurrent
// goroutines. You can send values into channels from one
// goroutine and receive those values into another
// goroutine.

package main

import "fmt"

func main() {

// Create a new channel with `make(chan val-type)`.
// Channels are typed by the values they convey.
messages := make(chan string)

// _Send_ a value into a channel using the `channel <-`
// syntax. Here we send `"ping"`  to the `messages`
// channel we made above, from a new goroutine.
go func() { messages <- "ping" }()

// The `<-channel` syntax _receives_ a value from the
// channel. Here we'll receive the `"ping"` message
// we sent above and print it out.
msg := <-messages
fmt.Println(msg)
}

上面示例的程序中，我们创建了一个不带缓冲的string类型Channel，然后在一个goroutine把“ping”用channel<-传递给了这个Channel。<-channel收到了这个值，然后在main函数打印出来。

其实在这里我们利用Channel悄然把“ping”message从一个goroutine转移到了main goroutine，实现了线程间（准确的说，goroutine之间的）通信。 因为channel发送方和接收方会一直阻塞直到对方准备好发送或者接收，这就使得我们在程序末尾等”ping” message而无需其他的同步操作。