Go缓冲channel和非缓冲channel的区别说明

在看本篇文章前我们需要了解阻塞的概念

在执行过程中暂停，以等待某个条件的触发 ，我们就称之为阻塞

在Go中我们make一个channel有两种方式，分别是有缓冲的和没缓冲的

缓冲channel 即 buffer channel 创建方式为 make(chan TYPE,SIZE)

如 make(chan int,3) 就是创建一个int类型，缓冲大小为3的 channel

非缓冲channel 即 unbuffer channel 创建方式为 make(chan TYPE)

如 make(chan int) 就是创建一个int类型的非缓冲channel

非缓冲channel 和 缓冲channel 的区别

非缓冲 channel，channel 发送和接收动作是同时发生的

例如 ch := make(chan int) ，如果没 goroutine 读取接收者<-ch ，那么发送者ch<- 就会一直阻塞

缓冲 channel 类似一个队列，只有队列满了才可能发送阻塞

代码演示

非缓冲 channel

package main
import (
 "fmt"
 "time"
)
func loop(ch chan int) {
 for {
  select {
  case i := <-ch:
   fmt.Println("this  value of unbuffer channel", i)
  }
 }
}
func main() {
 ch := make(chan int)
 ch <- 1
 go loop(ch)
 time.Sleep(1 * time.Millisecond)
}

这里会报错 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock! 就是因为 ch<-1 发送了，但是同时没有接收者，所以就发生了阻塞

但如果我们把 ch <- 1 放到 go loop(ch) 下面，程序就会正常运行

缓冲 channel

的阻塞只会发生在 channel 的缓冲使用完的情况下

package main
import (
 "fmt"
 "time"
)
func loop(ch chan int) {
 for {
  select {
  case i := <-ch:
   fmt.Println("this  value of unbuffer channel", i)
  }
 }
}
func main() {
 ch := make(chan int,3)
 ch <- 1
 ch <- 2
 ch <- 3
 ch <- 4
 go loop(ch)
 time.Sleep(1 * time.Millisecond)
}

这里也会报 fatal error: all goroutines are asleep - deadlock! ，这是因为 channel 的大小为 3 ，而我们要往里面塞 4 个数据，所以就会阻塞住

解决的办法有两个

把 channel 开大一点，这是最简单的方法，也是最暴力的

把 channel 的信息发送者 ch <- 1 这些代码移动到 go loop(ch) 下面 ，让 channel 实时消费就不会导致阻塞了

补充：3种优雅的Go channel用法

写Go的人应该都听过Rob Pike的这句话

Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.

相信很多朋友和我一样，在实际应用中总感觉不到好处，为了用channel而用。但以我的切身体会来说，这是写代码时碰到的场景不复杂、对channel不熟悉导致的，所以希望这篇文章能给大家带来点新思路，对Golang优雅的channel有更深的认识 ：）

Fan In/Out

数据的输出有时候需要做扇出／入（Fan In／Out），但是在函数中调用常常得修改接口，而且上下游对于数据的依赖程度非常高，所以一般使用通过channel进行Fan In／Out，这样就可以轻易实现类似于shell里的管道。

func fanIn(input1, input2 <-chan string) <-chan string {
   c := make(chan string)
   go func() {
       for {
           select {
           case s := <-input1:  c <- s
           case s := <-input2:  c <- s
           }
       }
   }()
   return c
}

同步Goroutine

两个goroutine之间同步状态，例如A goroutine需要让B goroutine退出，一般做法如下：

func main() {
   g = make(chan int)
   quit = make(chan bool)
   go B()
   for i := 0; i < 3; i++ {
       g <- i
   }
   quit <- true // 没办法等待B的退出只能Sleep
   fmt.Println("Main quit")
}
func B() {
   for {
       select {
       case i := <-g:
           fmt.Println(i + 1)
       case <-quit:
           fmt.Println("B quit")
           return
       }
   }
}
/*
Output:
1
2
3
Main quit
*/

可是了main函数没办法等待B合适地退出，所以B quit 没办法打印，程序直接退出了。

然而，chan是Go里的第一对象，所以可以把chan传入chan中，所以上面的代码可以把quit 定义为chan chan bool，以此控制两个goroutine的同步

func main() {
   g = make(chan int)
   quit = make(chan chan bool)
   go B()
   for i := 0; i < 5; i++ {
       g <- i
   }
   wait := make(chan bool)
   quit <- wait
   <-wait //这样就可以等待B的退出了
   fmt.Println("Main Quit")
}
func B() {
   for {
       select {
       case i := <-g:
           fmt.Println(i + 1)
       case c := <-quit:
           c <- true
           fmt.Println("B Quit")
           return
       }
   }
}
/* Output
1
2
3
B Quit
Main Quit
*/

分布式递归调用

在现实生活中，如果你要找美国总统聊天，你会怎么做？

第一步打电话给在美国的朋友，然后他们也会发动自己的关系网，再找可能认识美国总统的人，以此类推，直到找到为止。

这在Kadmelia分布式系统中也是一样的，如果需要获取目标ID信息，那么就不停地查询，被查询节点就算没有相关信息，也会返回它觉得最近节点，直到找到ID或者等待超时。

好了，这个要用Go来实现怎么做呢？

func recursiveCall(ctx context.Context, id []byte, initialNodes []*node){
	seen := map[string]*node{} //已见过的节点记录
	request := make(chan *node, 3) //设置请求节点channel
        // 输入初始节点
	go func() {
		for _, n := range initialNodes {
			request <- n
		}
	}()
OUT:
	for {
               //循环直到找到数据
		if data != nil {
		    return
		}
                // 在新的请求，超时和上层取消请求中select
		select {
		case n := <-request:
			go func() {
                                // 发送新的请求
				response := s.sendQuery(ctx, n, MethodFindValue, id)
				select {
				case <-ctx.Done():
				case msg :=<-response:
                                    seen[responseToNode(response)] = n //更新已见过的节点信息
                                                // 加载新的节点
						for _, rn := range LoadNodeInfoFromByte(msg[PayLoadStart:]) {
							mu.Lock()
							_, ok := seen[rn.HexID()]
							mu.Unlock()
                                                        // 见过了，跳过这个节点
							if ok { 
 								continue
							}
							AddNode(rn)
                                                        // 将新的节点送入channel
							request <- rn
						}
					}
				}
			}()
		case <-time.After(500 * time.Millisecond):
			break OUT // break至外层，否则仅仅是跳至loop外
        	case <-ctx.Done():
			break OUT
		}
	}
	return
}

这时的buffered channel类似于一个局部queue，对需要的节点进行处理，但这段代码的精妙之处在于，这里的block操作是select的，随时可以取消，而不是要等待或者对queue的长度有认识。

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持三水点靠木。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教。