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Go并發(fā)控制Channel使用場景分析

更新時間：2021年07月12日 09:07:00 作者：failymao

使用channel來控制子協(xié)程的優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，缺點是當需要大量創(chuàng)建協(xié)程時就需要有相同數(shù)量的channel，而且對于子協(xié)程繼續(xù)派生出來的協(xié)程不方便控制

1. 前言

channel一個類型管道，通過它可以在goroutine之間發(fā)送和接收消息。它是Golang在語言層面提供的goroutine間的通信方式。

Channel是Go中的一個核心類型，你可以把它看成一個管道，通過它并發(fā)核心單元就可以發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)進行通訊(communication)。

它的操作符是箭頭 <- 。

我們考慮這么一種場景，協(xié)程A執(zhí)行過程中需要創(chuàng)建子協(xié)程A1、A2、A3…An，協(xié)程A創(chuàng)建完子協(xié)程后就等待子協(xié)程退出。

針對這種場景，GO提供了三種解決方案：

Channel: 使用channel控制子協(xié)程
WaitGroup : 使用信號量機制控制子協(xié)程
Context: 使用上下文控制子協(xié)程

三種方案各有優(yōu)劣，比如Channel優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，清晰易懂，WaitGroup優(yōu)點是子協(xié)程個數(shù)動態(tài)可調(diào)整，Context優(yōu)點是對子協(xié)程派生出來的孫子協(xié)程的控制。
缺點是相對而言的，要結(jié)合實例應(yīng)用場景進行選擇。

channel一般用于協(xié)程之間的通信，channel也可以用于并發(fā)控制。比如主協(xié)程啟動N個子協(xié)程，主協(xié)程等待所有子協(xié)程退出后再繼續(xù)后續(xù)流程，這種場景下channel也可輕易實現(xiàn)。

2. 使用channel控制子協(xié)程

2.1 使用場景

package main

import (
    "time"
    "fmt"
)

func Process(ch chan int) {
    //Do some work...
    time.Sleep(time.Second)

    ch <- 1 //管道中寫入一個元素表示當前協(xié)程已結(jié)束
}

func main() {
    channels := make([]chan int, 10) //創(chuàng)建一個10個元素的切片，元素類型為channel

    for i:= 0; i < 10; i++ {
        channels[i] = make(chan int) //切片中放入一個channel
        go Process(channels[i])      //啟動協(xié)程，傳一個管道用于通信
    }

    for i, ch := range channels {  //遍歷切片，等待子協(xié)程結(jié)束
        <-ch
        fmt.Println("Routine ", i, " quit!")
    }
}

上面程序通過創(chuàng)建N個channel來管理N個協(xié)程，每個協(xié)程都有一個channel用于跟父協(xié)程通信，父協(xié)程創(chuàng)建完所有協(xié)程后等待所有協(xié)程結(jié)束。

這個例子中，父協(xié)程僅僅是等待子協(xié)程結(jié)束，其實父協(xié)程也可以向管道中寫入數(shù)據(jù)通知子協(xié)程結(jié)束，這時子協(xié)程需要定期地探測管道中是否有消息出現(xiàn)。