channel的基本操作和注意事项
- channel存在3种状态
- channel可进行3种操作
  - 把这3种操作和3种channel状态可以组合出9种情况：
使用channel的10种常用操作

channel的基本操作和注意事项

channel存在3种状态

nil，未初始化的状态，只进行了声明，或者手动赋值为nil
active，正常的channel，可读或者可写
closed，已关闭，千万不要误认为关闭channel后，channel的值是nil

channel可进行3种操作
读
写
关闭

把这3种操作和3种channel状态可以组合出9种情况：

操作	nil的channel	正常channel	已关闭channel
<- ch	阻塞	成功或阻塞	读到零值
ch <-	阻塞	成功或阻塞	panic
close(ch)	panic	成功	panic

对于nil通道的情况，也并非完全遵循上表，有1个特殊场景：当nil的通道在select的某个case中时，这个case会阻塞，但不会造成死锁。

参考代码请看：https://dave.cheney.net/2014/03/19/channel-axioms

使用channel的10种常用操作

1. 使用for range读channel

场景：当需要不断从channel读取数据时
原理：使用 for-range 读取channel，既安全又便利，当channel关闭时，for循环会自动退出，无需主动监测channel是否关闭，可以防止读取已经关闭的channel，造成读到数据为通道所存储的数据类型的零值。
用法：
```
for x := range ch{
  fmt.Println(x)
}
```
2. 使用_,ok判断channel是否关闭
场景：读channel，但不确定channel是否关闭时
原理：读已关闭的channel会得到零值，如果不确定channel，需要使用ok进行检测。ok的结果和含义：
- true：读到数据，并且通道没有关闭。
- false：通道关闭，无数据读到。

用法：

if v, ok := <- ch; ok {
  fmt.Println(v)
}

3. 使用select处理多个channel

场景：需要对多个通道进行同时处理，但只处理最先发生的channel时
原理：select可以同时监控多个通道的情况，只处理未阻塞的case。当通道为nil时，对应的case永远为阻塞，无论读写。特殊关注：普通情况下，对nil的通道写操作是要panic的。

用法：

// 分配job时，如果收到关闭的通知则退出，不分配job
func (h *Handler) handle(job *Job) {
  select {
  case h.jobCh<-job:
      return 
  case <-h.stopCh:
      return
  }
}

4. 使用channel的声明控制读写权限

场景：协程对某个通道只读或只写时
目的：A. 使代码更易读、更易维护，B. 防止只读协程对通道进行写数据，但通道已关闭，造成panic。
用法：
- 如果协程对某个channel只有写操作，则这个channel声明为只写。
- 如果协程对某个channel只有读操作，则这个channe声明为只读。 ```go // 只有generator进行对outCh进行写操作，返回声明 // <-chan int，可以防止其他协程乱用此通道，造成隐藏bug func generator(int n) <-chan int { outCh := make(chan int) go func(){ for i:=0;i<n;i++{
```
   outCh<-i
```
  } }() return outCh }

// consumer只读inCh的数据，声明为<-chan int // 可以防止它向inCh写数据 func consumer(inCh <-chan int) { for x := range inCh { fmt.Println(x) } }

<a name="zrw7s"></a>
## 5. 使用缓冲channel增强并发
- 场景：并发
- 原理：有缓冲通道可供多个协程同时处理，在一定程度可提高并发性。
- 用法：
```go
// 无缓冲
ch1 := make(chan int)
ch2 := make(chan int, 0)
// 有缓冲
ch3 := make(chan int, 1)

func test() {
    inCh := generator(100)
    outCh := make(chan int, 10)
    // 使用5个`do`协程同时处理输入数据
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(5)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go do(inCh, outCh, &wg)
    }
    go func() {
        wg.Wait()
        close(outCh)
    }()
    for r := range outCh {
        fmt.Println(r)
    }
}
func generator(n int) <-chan int {
    outCh := make(chan int)
    go func() {
        for i := 0; i < n; i++ {
            outCh <- i
        }
        close(outCh)
    }()
    return outCh
}
func do(inCh <-chan int, outCh chan<- int, wg *sync.WaitGroup) {
    for v := range inCh {
        outCh <- v * v
    }
    wg.Done()
}

6. 为操作加上超时

场景：需要超时控制的操作
原理：使用select和time.After，看操作和定时器哪个先返回，处理先完成的，就达到了超时控制的效果
用法： ```go func doWithTimeOut(timeout time.Duration) (int, error) { select { case ret := <-do():
```
  return ret, nil
```
case <-time.After(timeout):
```
  return 0, errors.New("timeout")
```
} }

func do() <-chan int { outCh := make(chan int) go func() { // do work }() return outCh }

<a name="Zw182"></a>
## 7. 使用time实现channel无阻塞读写
- 场景：并不希望在channel的读写上浪费时间
- 原理：是为操作加上超时的扩展，这里的操作是channel的读或写
- 用法：
```go
func unBlockRead(ch chan int) (x int, err error) {
    select {
    case x = <-ch:
        return x, nil
    case <-time.After(time.Microsecond):
        return 0, errors.New("read time out")
    }
}
func unBlockWrite(ch chan int, x int) (err error) {
    select {
    case ch <- x:
        return nil
    case <-time.After(time.Microsecond):
        return errors.New("read time out")
    }
}

注：time.After等待可以替换为default，则是channel阻塞时，立即返回的效果

8. 使用close(ch)关闭所有下游协程

场景：退出时，显示通知所有协程退出
原理：所有读ch的协程都会收到close(ch)的信号
用法： ```go func (h *Handler) Stop() { close(h.stopCh)

// 可以使用WaitGroup等待所有协程退出 }

// 收到停止后，不再处理请求 func (h *Handler) loop() error { for { select { case req := <-h.reqCh: go handle(req) case <-h.stopCh: return } } }

<a name="exDXD"></a>
## 9. 使用chan struct{}作为信号channel
- 场景：使用channel传递信号，而不是传递数据时
- 原理：没数据需要传递时，传递空struct
- 用法：
```go
// 上例中的Handler.stopCh就是一个例子，stopCh并不需要传递任何数据
// 只是要给所有协程发送退出的信号
type Handler struct {
    stopCh chan struct{}
    reqCh chan *Request
}

10. 使用channel传递结构体的指针而非结构体

场景：使用channel传递结构体数据时
原理：channel本质上传递的是数据的拷贝，拷贝的数据越小传输效率越高，传递结构体指针，比传递结构体更高效
用法： ```go reqCh chan *Request

// 好过 reqCh chan Request

<a name="V4vb3"></a>
## 11. 使用channel传递channel
- 场景：使用场景有点多，通常是用来获取结果。
- 原理：channel可以用来传递变量，channel自身也是变量，可以传递自己。
- 用法：下面示例展示了有序展示请求的结果，另一个示例可以见[另外文章的版本3](https://link.segmentfault.com/?url=http%3A%2F%2Flessisbetter.site%2F2019%2F06%2F09%2Fgolang-first-class-function%2F%23%25E7%2589%2588%25E6%259C%25AC3)。
```go
package main
import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync"
    "time"
)
func main() {
    reqs := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
    // 存放结果的channel的channel
    outs := make(chan chan int, len(reqs))
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(len(reqs))
    for _, x := range reqs {
        o := handle(&wg, x)
        outs <- o
    }
    go func() {
        wg.Wait()
        close(outs)
    }()
    // 读取结果，结果有序
    for o := range outs {
        fmt.Println(<-o)
    }
}
// handle 处理请求，耗时随机模拟
func handle(wg *sync.WaitGroup, a int) chan int {
    out := make(chan int)
    go func() {
        time.Sleep(time.Duration(rand.Intn(3)) * time.Second)
        out <- a
        wg.Done()
    }()
    return out
}

原文链接：http://lessisbetter.site/2019/01/20/golang-channel-all-usage/

Golang

channel的使用场景