Go使用select切換協程入門詳解

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前言

在 Go 中，可以通過關鍵字 select 來完成從不同的並發執行的協程中獲取值，它和 switch 控制語句非常相似，也被稱作通信開關；它的行為像是“你準備好瞭嗎”的輪詢機制；

select 監聽進入通道的數據，也可以是用通道發送值的時候。

select 是 Go 在語言層面提供的多路 I/O 復用機制，用於檢測多個管道是否就緒（即可讀或可寫），其特性與管道息息相關。

語法格式：

select {
case u:= <- ch1:
        ...
case v:= <- ch2:
        ...
        ...
default: // no value ready to be received
        ...
}

default 語句是可選的；fallthrough 行為，和普通的 switch 相似，是不允許的。在任何一個 case 中執行 break 或者 return，select 就結束瞭。

select 做的就是：選擇處理列出的多個通信情況中的一個。

  • 如果都阻塞瞭，會等待直到其中一個可以處理
  • 如果多個可以處理，隨機選擇一個
  • 如果沒有通道操作可以處理並且寫瞭default 語句，它就會執行：default 永遠是可運行的（這就是準備好瞭，可以執行）。

在 select 中使用發送操作並且有 default 可以確保發送不被阻塞！如果沒有 default，select 就會一直阻塞。default 不能處理管道讀寫操作，

select 語句實現瞭一種監聽模式，通常用在（無限）循環中；在某種情況下，通過 break 語句使循環退出。

程序示例

package main
import (
    "fmt"
    "time"
)
func main() {
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)
    go pump1(ch1)
    go pump2(ch2)
    go suck(ch1, ch2)
    time.Sleep(1e9)
}
func pump1(ch chan int) {
    for i := 0; ; i++ {
        ch <- i * 2
    }
}
func pump2(ch chan int) {
    for i := 0; ; i++ {
        ch <- i + 5
    }
}
func suck(ch1, ch2 chan int) {
    for {
        select {
        case v := <-ch1:
            fmt.Printf("Received on channel 1: %d\n", v)
        case v := <-ch2:
            fmt.Printf("Received on channel 2: %d\n", v)
        }
    }
}

在程序 goroutine_select.go 中有 2 個通道 ch1 和 ch2，

三個協程 pump1()、pump2() 和 suck()。

這是一個典型的生產者消費者模式。在無限循環中，ch1 和 ch2 通過 pump1() 和 pump2() 填充整數；suck() 也是在無限循環中輪詢輸入的，通過 select 語句獲取 ch1 和 ch2 的整數並輸出。選擇哪一個 case 取決於哪一個通道收到瞭信息。程序在 main 執行 1 秒後結束。

運行結果：

Received on channel 2: 148120
Received on channel 2: 148121
Received on channel 2: 148122
Received on channel 2: 148123
Received on channel 2: 148124
Received on channel 2: 148125
Received on channel 2: 148126
Received on channel 1: 296784
Received on channel 2: 148127
Received on channel 2: 148128
Received on channel 2: 148129
Received on channel 1: 296786
Received on channel 1: 296788

一秒內的輸出非常驚人，如果我們給它計數（goroutine_select2.go），得到瞭 296788 個左右的數字。

select 特性預覽

管道讀寫

select 隻能作用於管道，包括數據的讀取和寫入。例如：

package main
import "fmt"
func selectDemo(c chan string) {
	recv := ""
	send := "Hello"
	select {
	case recv = &lt;-c:
		fmt.Printf("Received %s\n", recv)
	case c &lt;- send:
		fmt.Printf("Sent %s\n", send)
	}
}
  • 如果管道中沒有緩存，如下：
func main() {
	c := make(chan string)
	selectDemo(c)
}

此時管道既不能讀也不能寫，兩個 case 語句都不執行，select 陷入阻塞

  • 如果管道中有緩沖區且還可以存放至少一個數據，如下：
func main() {
	c := make(chan string, 1)
	selectDemo(c)
}

此時，管道可以寫入，寫操作對應的 case 語句得到執行，且執行結束後函數退出。

  • 如果管道有緩沖區且緩沖區中已放滿數據，如下：
func main() {
	c := make(chan string, 1)
	c <- "你好，向你說再見！"
	selectDemo(c)
}

此時，管道可以讀取，讀操作對應的 case 語句得到執行，且執行結束後函數退出。

  • 管道有緩沖區，緩沖區中已有部分數據還可以存入數據，如下：
func main() {
	c := make(chan string, 2)
	c &lt;- "你好，向你說再見！"
	selectDemo(c)
}

管道的緩沖區有部分且還可以存入數據，此時管道既可以讀取也可以寫入，select 將選取一個 case 語句執行，任意一個 case 語句執行結束後函數就退出。

總結

select 的每個 case 語句隻能操作一個管道，要麼寫入數據，要麼讀取數據；

如果管道中沒有數據讀取操作則會阻塞，如果管道中沒有空餘的緩沖區則寫入操作會阻塞；

當 select 的多個 case 語句中的管道均阻塞時，整個 select 語句也會陷入阻塞，直到任意一個管道解除阻塞；

如果多個 case 語句均沒有阻塞，那麼 select 將隨機挑選一個 case 執行。

以上就是Go使用select切換協程入門詳解的詳細內容，更多關於Go select 切換協程的資料請關註WalkonNet其它相關文章！

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