Go無緩沖通道(同步通道)的實現(xiàn)

更新時間：2025年02月06日 09:53:07 作者：2301_76723322

本文主要介紹了Go無緩沖通道(同步通道)的實現(xiàn),文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

無緩沖的通道又稱為阻塞的通道，我們來看一下如下代碼片段。

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int)
    ch <- 1
    fmt.Println("發(fā)送成功")
}

上面這段代碼能夠通過編譯，但是執(zhí)行的時候會出現(xiàn)以下錯誤：

在這里插入圖片描述

deadlock表示我們程序中的 goroutine 都被掛起導致程序死鎖了。為什么會出現(xiàn)deadlock錯誤呢？

因為我們使用ch := make(chan int)創(chuàng)建的是無緩沖的通道，無緩沖的通道只有在有接收方能夠接收值的時候才能發(fā)送成功，否則會一直處于等待發(fā)送的階段。

上面的代碼會阻塞在ch <- 1這一行代碼形成死鎖，那如何解決這個問題呢？

其中一種可行的方法是創(chuàng)建一個 goroutine 去接收值，例如：

package main

import (
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(1)
    ch := make(chan int)
    ch <- 1
    go func() {
       defer wg.Done()
        v := <-ch
       fmt.Println(v)
    }()
    close(ch)
    wg.Wait()
}

在這里插入圖片描述

我們已經開了一個go協(xié)程從管道中讀去數(shù)據了，為什么還會報錯呢？

因為當程序執(zhí)行到 ch <- 1時，進已經發(fā)生了阻塞，下面的go協(xié)程還沒有來得及啟動。
go的channel在執(zhí)行寫入時會先檢查在此之前有沒有讀取數(shù)據的一方已經存在，在讀取時會先檢查在此之前有沒有寫入方已經存在。

當我們將讀的協(xié)程先啟動，再寫入，就可以了，代碼如下：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(1)
    ch := make(chan int)
    go func() {
       defer wg.Done()
       v := <-ch
       fmt.Println(v)
    }()
    ch <- 1
    close(ch)
    wg.Wait()
}

在這里插入圖片描述

同理，如果對一個無緩沖通道執(zhí)行接收操作時，沒有任何向通道中發(fā)送值的操作那么也會導致接收操作阻塞。

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int)
    <-ch
    fmt.Println("接收成功")
}

在這里插入圖片描述

其中一種可行的方法是創(chuàng)建一個 goroutine 去寫入值，例如：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(1)
    ch := make(chan int)
    v := <-ch
    go func() {
       defer wg.Done()
       ch <- 1
    }()
    fmt.Println(v)
    close(ch)
    wg.Wait()
}

在這里插入圖片描述

同理，因為當程序執(zhí)行到 v := <-ch 時，進已經發(fā)生了阻塞，下面的go協(xié)程還沒有來得及啟動。
當我們將寫的協(xié)程先啟動，再讀取，就可以了，代碼如下：

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(1)
    ch := make(chan int)
    go func() {
       defer wg.Done()
       ch <- 1
    }()
    v := <-ch
    fmt.Println(v)
    close(ch)
    wg.Wait()
}

在這里插入圖片描述

使用無緩沖通道進行通信將導致發(fā)送和接收的 goroutine 同步化。因此，無緩沖通道也被稱為同步通道。
同步：兩個goroutine1(寫入方)、goroutine2（讀取方),
goroutine1先執(zhí)行，如果想要再次發(fā)送(寫入)數(shù)據的話，必須等待goroutine2將channel中的數(shù)據取出來(讀取)之后，才能再次發(fā)送。
goroutine2先執(zhí)行，如果想要再次接收數(shù)據的話，必須等待goroutine1再次向channel中寫入數(shù)據之后，才能再次接收。
執(zhí)行順序（goroutine1,goroutine2,goroutine1,goroutine2…)goroutine1和goroutine2交替執(zhí)行。
示例演示：使用一個無緩沖channel和兩個goroutine實現(xiàn)交替打印一個字符串。

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int)

    str := "hello, world"

    go func() {
       for {
          index, ok := <-ch
          if !ok {
             break
          }
          if index >= len(str) {
             close(ch)
             break
          }
          fmt.Printf("Goroutine1 : %c\n", str[index])
          ch <- index + 1
       }
    }()

    ch <- 0

    for {
       index, ok := <-ch
       if !ok {
          break
       }
       if index >= len(str) {
          close(ch)
          break
       }
       fmt.Printf("Goroutine1 : %c\n", str[index])
       ch <- index + 1
    }

}

在這里插入圖片描述