Go By Example 系列：非阻塞 Channels 操作

注：该系列文章全部来自 Go By Example 系列翻译而来，个人翻译水平以及理解水平有限，如要更加精确的理解，请看原文Go by Example: Non-Blocking Channel Operations。

在 channels （信道？） 上基本的 sends （发送） 和 receives （接收）是阻塞模式的。尽管如此， 我们可以使用 select 和一个 default 子句来非阻塞的 sends、receives，甚至是非阻塞的多路选择。

注：感谢@lidashuang的说明提醒，文章没有描述清楚，修改如下：select默认是阻塞的，但在select里面还有default语法，这类似于switch，default就是当监听的channel都没有准备好的时候，默认执行的（select不再阻塞等待channel）
同时，有时候会出现goroutine阻塞的情况，可以利用select设置超时来避免整个程序进入阻塞状态

代码版本一

代码如下：

package main
import "fmt"
func main() {
    messages := make(chan string)
    signals := make(chan bool) 

/**
这里是一个非阻塞 receive。如果在 messages 上的值是可用的，那 select 将 <-messages 的值带上，执行 <-messages 下面的println语句。如果不是，它将立即带上 default 的值，执行 default 下面的println语句
**/
    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg)
    default:
        fmt.Println("no message received")
    }
/**
一个非阻塞 send 的类似工作 
**/
    msg := "hi"
    select {
    case messages <- msg:
        fmt.Println("sent message", msg)
    default:
        fmt.Println("no message sent")
    }

/**
我们可以用在 default 之上使用多个 cases 来实现一个非阻塞的多路 select。在这里我们尝试在 messages 和 signals 上实现非阻塞 receives。
**/

    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg)
    case sig := <-signals:
        fmt.Println("received signal", sig)
    default:
        fmt.Println("no activity")
    }
}

最后程序的结果输出为：

$ go run non-blocking-channel-operations.go 
no message received
no message sent
no activity

代码版本二

代码如下：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    // messages := make(chan string)    //如果不加缓存的话，就全部会选择defalut
    messages := make(chan string, 1) //加了缓存的话，会选择对应的
    signals := make(chan bool)

    // messages <- "test"

    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg) //因为messages目前本身还没有值，因此选择default执行
    default:
        fmt.Println("no message received")
    }

    // go func() {
    msg := "hi world"
    // }()
    select {
    case messages <- msg:
        fmt.Println("sent message", msg) //因为channels有缓存，所以这里的msg发送到 channels messages 能处理，不会被阻塞住
    default:
        fmt.Println("no message sent")
    }

    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg) //因为messages已经有值了，所以会选择这个case执行
    case sig := <-signals:
        fmt.Println("received signal", sig)
    default:
        fmt.Println("no activity")
    }
}

输出结果如下：

$ go run non-blocking-channel-operations.go 
no message received
sent message hi world
received message hi world   

代码版本三

代码如下：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    // messages := make(chan string)    //如果不加缓存的话，就全部会选择defalut
    messages := make(chan string, 1) //加了缓存的话，会选择对应的
    signals := make(chan bool)

    messages <- "test"

    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg) //messages已经有值，因此选择这个case执行
    default:
        fmt.Println("no message received")
    }

    // go func() {
    msg := "hi world"
    // }()
    select {
    case messages <- msg:
        fmt.Println("sent message", msg)
    default:
        fmt.Println("no message sent")
    }

    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg)
    case sig := <-signals:
        fmt.Println("received signal", sig)
    default:
        fmt.Println("no activity")
    }
}

代码输出结果如下：

$ go run non-blocking-channel-operations.go 
received message test
sent message hi world
received message hi world

代码版本四

代码如下：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    messages := make(chan string) //如果不加缓存的话，就全部会选择defalut
    //messages := make(chan string, 1) //加了缓存的话，会选择对应的
    signals := make(chan bool)

    messages <- "test" //因为该channels没有缓存，而其又赋值了，会到时死锁。

    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg)
    default:
        fmt.Println("no message received")
    }

    // go func() {
    msg := "hi world"
    // }()
    select {
    case messages <- msg:
        fmt.Println("sent message", msg)
    default:
        fmt.Println("no message sent")
    }

    select {
    case msg := <-messages:
        fmt.Println("received message", msg)
    case sig := <-signals:
        fmt.Println("received signal", sig)
    default:
        fmt.Println("no activity")
    }
}

代码输出结果为：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

runtime goroutine

runtime包中有几个处理goroutine的函数

1. Goexit - 退出当前执行的goroutine，但是defer函数还会继续调用
2. Gosched - 让出当前goroutine的执行权限，调度器安排其它等待的任务运行，并在下次某个时候从该位置恢复执行
3. NumCPU - 返回CPU核数量
4. NumGoroutine - 返回正在执行和排队的任务总数
5. GOMAXPROCS - 用来设置可以运行的CPU核数