Go语言的channel选择器:selectselect是什么 select是Go语言层面提供的一种多路复用机制,用于检
1. select是什么
select
是Go语言层面提供的一种多路复用机制,用于检测当前goroutine
连接的多个channel
是否有数据准备完毕,可用于读或写
2. IO多路复用
看到select
,很自然的会联想到linux
提供的io
多路复用模型,select
、poll
、epoll
,IO复用主要用于提升程序处理io事件的性能。Go语言中的select
与linux
中的select
有一定得区别。
操作系统中的IO多路复用简单理解就就是用一个或者是少量线程处理多个IO事件。简单对比一下传统的阻塞IO与IO多路复用
传统阻塞IO:对于每一个网络IO事件,操作系统都会起一个线程去处理,在IO事件没准备好的时候,当前线程就会一直阻塞
- 优点:逻辑简单,在阻塞等待期间线程会挂起,不会占用 CPU 资源。
- 缺点:每个连接需要独立的线程单独处理,当并发请求量大时为了维护程序,内存、线程切换开销较大
IO多路复用的基本原理如下图所示:
- 优点:通过复用一个线程处理了多个IO事件,无需对额外过多的线程维护管理,资源和效率上都获得了提升
- 缺点:当连接数较少时效率相比多线程+阻塞 I/O 模型效率较低
Go语言的select
语句,是用来起一个goroutine
监听多个channel
的读写事件,提高从多个channel
获取信息的效率,相当于也是单线程处理多个IO事件,其思想基本相同
3. select用法
select的基本使用模式如下:
select {
case <- channel1: // 如果从channel1读取数据成功,执行case语句
do ...
case channel2 <- 1: // 如果向channel2写入数据成功,执行case语句
do ...
default: // 如果上面都没有成功,进入default处理流程
do ...
}
可以看到,select
的用法形式类似于switch
,但是区别于switch
的是,对于select
各个case
的表达式必须都是channel
的读写操作,select
通过多个case
语句监听多个channel
的读写操作是否准备好,可以执行,其中任何一个case
看可以执行了则选择该case
语句执行,如果没有可以执行的case
,则执行default
语句,如果没有default
,则当前goroutine
会阻塞
3.1 空select永久阻塞
当一个select
中什么语句都没有,没有任何case,将会永久阻塞
package main
func main() {
select {
}
}
运行结果
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
程序因为select
语句导致永久阻塞,当前goroutine
阻塞之后,由于Go语言自带死锁检测机制,发现当前goroutine
永远不会被唤醒,会报上述死锁错误
3.2 没有default且case无法执行的select永久阻塞
看下面示例
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
ch1 := make(chan int, 1)
ch2 := make(chan int, 1)
select {
case <-ch1:
fmt.Printf("received from ch1")
case num := <-ch2:
fmt.Printf("num is: %d", num)
}
}
运行结果
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
程序中select
从两个channel
,ch1
和ch2
中读取数据,但是两个channel
都没有数据,且没有goroutine
往里面写数据,所以不可能读到数据,这两个case
永远无法执行到,select
也没有default
,所以会出现永久阻塞,报死锁
3.3 有单一case和default的select
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
ch := make(chan int, 1)
select {
case <-ch:
fmt.Println("received from ch")
default:
fmt.Println("default!!!")
}
}
运行结果:
default!!!
执行到select
语句的时候,由于ch
中没有数据,且没有goroutine
往channel
中写数据,所以不可能执行到,就会执行default
语句,打印出default!!!
3.4 有多个case和default的select
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
ch1 := make(chan int, 1)
ch2 := make(chan int, 1)
go func() {
time.Sleep(time.Second)
for i := 0; i < 3; i++ {
select {
case v := <-ch1:
fmt.Printf("Received from ch1, val = %d\n", v)
case v := <-ch2:
fmt.Printf("Received from ch2, val = %d\n", v)
default:
fmt.Println("default!!!")
}
time.Sleep(time.Second)
}
}()
ch1 <- 1
time.Sleep(time.Second)
ch2 <- 2
time.Sleep(4 * time.Second)
}
运行结果:
Received from ch1, val = 1
Received from ch2, val = 2
default!!!
主goroutine
中向后往管道ch1
和ch2
中发送数据,在子goroutine
中执行两个select
,可以看到,在执行select
的时候,那个case
准备好了就会执行当下case
的语句,最后没有数据可接受了,没有case
可以执行,则执行default
语句。
这里注意:当多个case都准备好了的时候,会随机选择一个执行
package main
import (
"fmt"
)
func main() {
ch1 := make(chan int, 1)
ch2 := make(chan int, 1)
ch1 <- 5
ch2 <- 6
select {
case v := <-ch1:
fmt.Printf("Received from ch1, val = %d\n", v)
case v := <-ch2:
fmt.Printf("Received from ch2, val = %d\n", v)
default:
fmt.Println("default!!!")
}
}
运行结果:
Received from ch2, val = 6
多次执行,2个case
都有可能打印,这就是select
选择的随机性
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