Go语言的协程和信道（go语言协程和线程的区别）

Go语言的协程和信道（go语言协程和线程的区别）

学习Go语言，就不得不学习协程(Goroutines)和信道(channels)，正是因为有了协程和信道的机制，才使得Go语言对高并发的天然支持，下面就让我们对协程和信道的使用一探究竟吧！

协程(Goroutines)

1. 什么是协程

Goroutines are functions or methods that run concurrently with other functions or methods. Goroutines can be thought of as light weight threads. The cost of creating a Goroutine is tiny when compared to a thread. Hence its common for Go applications to have thousands of Goroutines running concurrently.

从协程的概念中我们可以看出协程是一种函数或者一种方法，它们可以并发的运行。协程可以被看作是轻量级的线程，但是与线程相比，创建一个协程的成本很低，因此在Go语言开发的应用中，经常可以看到成千上万的协程并发执行。

2. 如何使用协程

协程的使用十分简单，只需要在调用函数或者方法时，在前面加上关键字go，就启动了一个新的Go协程(注意：主函数无需加关键字go，它默认运行在一个Go协程上，被称为Go主协程Main Goroutine)，下面我们就通过示例演示如何创建一个协程：

package main

import (

"fmt"

)

func hello() {

fmt.Println("this is hello function")

}

func main() {

go hello()

fmt.Println("this is main function")

}

上述代码中，我们在调用hello()函数时，对其加了go关键字，因此就创建了一个协程，是不是超级简单啊！是的，就是这么简单，但是当你运行程序之后，你会发现代码只输出了"this is main function"，这是为什么呢？

这是因为Go语言的协程有两个重要的性质：

启动一个新的协程时，协程的调用会立即返回。与函数不同，程序控制不会去等待 Go 协程执行完毕。在调用 Go 协程之后，程序控制会立即返回到代码的下一行，忽略该协程的任何返回值。

如果希望运行其他 Go 协程，Go 主协程必须继续运行着。如果 Go 主协程终止，则程序终止，于是其他 Go 协程也不会继续运行。

这时你就会想，那么怎样才能等待协程执行完毕呢，各位大佬别急，下面就该轮到信道登场了。所以，抛开信道谈协程，就像是抛开现实谈理想，缺少脚踏实地做支撑，终究是竹篮打水一场空。

信道(Channels)

1. 什么是信道

Channels can be thought as pipes using which Goroutines communicate. Similar to how water flows from one end to another in a pipe, data can be sent from one end and received from the another end using channels.

信道可以看作是协程之间通信的管道，就好像管道中的水可以从一头流动到另一头一样，通过信道，数据也可以从一端发送，从另一端接收。

2. 信道使用的注意点

类型：所有信道都关联了一个类型。信道只能运输这种类型的数据，而运输其他类型的数据都是非法的；

定义：需要像对 map 和切片所做的那样，用 make 来定义信道；

零值：信道的零值为 nil；

发送和接收：信道旁的箭头方向指定了是发送数据还是接收数据，如果箭头指向信道，则是把数据写入信道，反之则为从信道读取数据；

阻塞：信道的发送与接收默认是阻塞的，即当把数据发送到信道时，程序控制会在发送数据的语句处发生阻塞，直到有其它Go协程从信道读取到数据，才会解除阻塞。与此类似，当读取信道的数据时，如果没有其它的协程把数据写入到这个信道，那么读取过程就会一直阻塞着；

单向信道：我们可以通过箭头的指向来创建单向信道，这种信道只能发送或者接收数据。一个双向信道可以转换成唯送信道(Send Only)或者唯收信道(Receive Only)，但是反过来不行；

死锁：(对于双向信道)当Go协程给一个信道发送数据时，需要有其他Go协程来接收数据。如果没有的话，程序就会在运行时触发panic，形成死锁。同理，当有Go协程等着从一个信道接收数据时，必须要有其他的 Go协程向该信道写入数据，要不然程序就会触发 panic；

关闭信道：使用close关闭信道；

遍历信道：可以使用for  range来遍历信道；

缓冲信道：在用make函数创建信道时，我们可以传递一个参数来指定缓冲的大小，如ch := make(chan type, capacity)，默认不填的情况下capacity的值为0，也就是所谓的无缓冲信道。对于缓冲信道，只在缓冲已满的情况，才会阻塞向缓冲信道（Buffered Channel）发送数据。同样，只有在缓冲为空的时候，才会阻塞从缓冲信道接收数据。

3. 信道的使用示例：

package main

import (

"fmt"

"time"

)

func write(ch chan int) {

for i := 0; i < 5; i++ {

ch <- i

fmt.Println("successfully wrote", i, "to ch")

}

close(ch)

}

func main() {

ch := make(chan int, 2)

go write(ch)

time.Sleep(2 * time.Second)

for v := range ch {

fmt.Println("read value", v,"from ch")

time.Sleep(2 * time.Second)

}

}

上面的代码中，我们创建了一个容量为2的缓冲信道，并将其作为参数传给了write协程。write 协程有一个 for 循环，依次向信道 ch 写入 0～4。而缓冲信道的容量为 2，因此 write 协程里立即会向 ch 写入 0 和 1，接下来发生阻塞，直到 ch 内的值被读取。

主协程在休眠了两秒后，使用 for range 循环读取信道ch的值并打印，打印完之后又休眠两秒。该过程会一直进行，直到信道读取完所有的值，并在 write 协程中关闭信道。最终代码执行输出如下：

successfully wrote 0 to ch

successfully wrote 1 to ch

read value 0 from ch

successfully wrote 2 to ch

read value 1 from ch

successfully wrote 3 to ch

read value 2 from ch

successfully wrote 4 to ch

read value 3 from ch

read value 4 from ch

这就是Go语言协程和信道的简单使用方法，后面的文章中我们会学习它们的一些更加复杂的用法。

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