likes
comments
collection

Go 入门很简单:使用 select 切换协程

作者站长头像
站长
· 阅读数 13

前言

在 Go 中,可以通过关键字 select 来完成从不同的并发执行的协程中获取值,它和 switch 控制语句非常相似,也被称作通信开关;它的行为像是“你准备好了吗”的轮询机制;

select 监听进入通道的数据,也可以是用通道发送值的时候。

select 是 Go 在语言层面提供的多路 I/O 复用机制,用于检测多个管道是否就绪(即可读或可写),其特性与管道息息相关。

语法格式:

select {
case u:= <- ch1:
        ...
case v:= <- ch2:
        ...
        ...
default: // no value ready to be received
        ...
}

default 语句是可选的;fallthrough 行为,和普通的 switch 相似,是不允许的。在任何一个 case 中执行 break 或者 return,select 就结束了。

select 做的就是:选择处理列出的多个通信情况中的一个。

  • 如果都阻塞了,会等待直到其中一个可以处理
  • 如果多个可以处理,随机选择一个
  • 如果没有通道操作可以处理并且写了default 语句,它就会执行:default 永远是可运行的(这就是准备好了,可以执行)。

select 中使用发送操作并且有 default 可以确保发送不被阻塞!如果没有 defaultselect 就会一直阻塞。default 不能处理管道读写操作,

select 语句实现了一种监听模式,通常用在(无限)循环中;在某种情况下,通过 break 语句使循环退出。

程序示例

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch1 := make(chan int)
    ch2 := make(chan int)

    go pump1(ch1)
    go pump2(ch2)
    go suck(ch1, ch2)

    time.Sleep(1e9)
}

func pump1(ch chan int) {
    for i := 0; ; i++ {
        ch <- i * 2
    }
}

func pump2(ch chan int) {
    for i := 0; ; i++ {
        ch <- i + 5
    }
}

func suck(ch1, ch2 chan int) {
    for {
        select {
        case v := <-ch1:
            fmt.Printf("Received on channel 1: %d\n", v)
        case v := <-ch2:
            fmt.Printf("Received on channel 2: %d\n", v)
        }
    }
}

在程序 goroutine_select.go 中有 2 个通道 ch1ch2

三个协程 pump1()pump2()suck()

这是一个典型的生产者消费者模式。在无限循环中,ch1ch2 通过 pump1()pump2() 填充整数;suck() 也是在无限循环中轮询输入的,通过 select 语句获取 ch1ch2 的整数并输出。选择哪一个 case 取决于哪一个通道收到了信息。程序在 main 执行 1 秒后结束。

运行结果:

Received on channel 2: 148120
Received on channel 2: 148121
Received on channel 2: 148122
Received on channel 2: 148123
Received on channel 2: 148124
Received on channel 2: 148125
Received on channel 2: 148126
Received on channel 1: 296784
Received on channel 2: 148127
Received on channel 2: 148128
Received on channel 2: 148129
Received on channel 1: 296786
Received on channel 1: 296788

一秒内的输出非常惊人,如果我们给它计数(goroutine_select2.go),得到了 296788 个左右的数字。

select 特性预览

管道读写

select 只能作用于管道,包括数据的读取和写入。例如:

package main

import "fmt"

func selectDemo(c chan string) {

	recv := ""

	send := "Hello"

	select {
	case recv = <-c:
		fmt.Printf("Received %s\n", recv)

	case c <- send:
		fmt.Printf("Sent %s\n", send)
	}
}


  1. 如果管道中没有缓存,如下:
func main() {
	c := make(chan string)
	selectDemo(c)
}

此时管道既不能读也不能写,两个 case 语句都不执行,select 陷入阻塞

  1. 如果管道中有缓冲区且还可以存放至少一个数据,如下:
func main() {
	c := make(chan string, 1)
	selectDemo(c)
}

此时,管道可以写入,写操作对应的 case 语句得到执行,且执行结束后函数退出。

Go 入门很简单:使用 select 切换协程

  1. 如果管道有缓冲区且缓冲区中已放满数据,如下:
func main() {
	c := make(chan string, 1)
	c <- "你好,向你说再见!"
	selectDemo(c)
}

Go 入门很简单:使用 select 切换协程

此时,管道可以读取,读操作对应的 case 语句得到执行,且执行结束后函数退出。

  1. 管道有缓冲区,缓冲区中已有部分数据还可以存入数据,如下:
func main() {
	c := make(chan string, 2)
	c <- "你好,向你说再见!"
	selectDemo(c)
}

管道的缓冲区有部分且还可以存入数据,此时管道既可以读取也可以写入,select 将选取一个 case 语句执行,任意一个 case 语句执行结束后函数就退出。

Go 入门很简单:使用 select 切换协程

总结

select 的每个 case 语句只能操作一个管道,要么写入数据,要么读取数据;

如果管道中没有数据读取操作则会阻塞,如果管道中没有空余的缓冲区则写入操作会阻塞;

当 select 的多个 case 语句中的管道均阻塞时,整个 select 语句也会陷入阻塞,直到任意一个管道解除阻塞;

如果多个 case 语句均没有阻塞,那么 select 将随机挑选一个 case 执行。

参考链接:《Go 专家编程》,任洪踩,P66