併發技術3：管道通訊

#channel 介紹
channel 提供了一種通訊機制，通過它，一個 goroutine 可以想另一 goroutine 傳送訊息。channel 本身還需關聯了一個型別，也就是 channel 可以傳送資料的型別。例如: 傳送 int 型別訊息的 channel 寫作 chan int 。
#channel 建立
channel 使用內建的 make 函式建立，下面宣告瞭一個 chan int 型別的 channel:

ch := make(chan int)

c和 map 類似，make 建立了一個底層資料結構的引用，當賦值或引數傳遞時，只是拷貝了一個 channel 引用，指向相同的 channel 物件。和其他引用型別一樣，channel 的空值為 nil 。使用 == 可以對型別相同的 channel 進行比較，只有指向相同物件或同為 nil 時，才返回 true
#channel 的讀寫操作

ch := make(chan int)

// write to channel
ch <- 123

// read from channel
x ：= <- ch

// another way to read
x = <- chnnel 一定要初始化後才能進行讀寫操作，否則會永久阻塞。

channel 一定要初始化後才能進行讀寫操作，否則會永久阻塞。

#關閉 channel
golang 提供了內建的 close 函式對 channel 進行關閉操作。

ch := make(chan int)
close(ch)

有關 channel 的關閉，你需要注意以下事項:

1. 關閉一個未初始化(nil) 的 channel 會產生 panic
2. 重複關閉同一個 channel 會產生 panic
3. 向一個已關閉的 channel 中傳送訊息會產生 panic
4. 從已關閉的 channel 讀取訊息不會產生 panic，且能讀出 channel中還未被讀取的訊息，若訊息均已讀出，則會讀到型別的零值。從一個已關閉的 channel 中讀取訊息永遠不會阻塞，並且會返回一個為
5. false 的 ok-idiom，可以用它來判斷 channel 是否關閉
6. 關閉 channel 會產生一個廣播機制，所有向 channel 讀取訊息的 goroutine 都會收到訊息

ch := make(chan int, 10)
ch <- 11
ch <- 12

close(ch)

for x := range ch {
    fmt.Println(x)
}

x, ok := <- ch
fmt.Println(x, ok)


-----
output:

11
12
0 false

#channel 的型別
channel 分為不帶快取的 channel 和帶快取的 channel。

#無快取的 channel
從無快取的 channel 中讀取訊息會阻塞，直到有 goroutine 向該 channel 中傳送訊息；同理，向無快取的 channel 中傳送訊息也會阻塞，直到有 goroutine 從 channel 中讀取訊息。

通過無快取的 channel 進行通訊時，接收者收到資料 happens before 傳送者 goroutine 喚醒

#有快取的 channel
有快取的 channel 的宣告方式為指定 make 函式的第二個引數，該引數為 channel 快取的容量

ch := make(chan int, 10)

有快取的 channel 類似一個阻塞佇列(採用環形陣列實現)。當快取未滿時，向 channel 中傳送訊息時不會阻塞，當快取滿時，傳送操作將被阻塞，直到有其他 goroutine 從中讀取訊息；相應的，當 channel 中訊息不為空時，讀取訊息不會出現阻塞，當 channel 為空時，讀取操作會造成阻塞，直到有 goroutine 向 channel 中寫入訊息。

ch := make(chan int, 3)

// blocked, read from empty buffered channel
<- ch

上面的例子，沒人寫，讀取一直被阻塞

ch := make(chan int, 3)
ch <- 1
ch <- 2
ch <- 3

// blocked, send to full buffered channel
ch <- 4

上面的例子，寫入3個資料，耗盡快取能力，再寫就阻塞了

通過 len 函式可以獲得 chan 中的元素個數，通過 cap 函式可以得到 channel 的快取長度。

#例項
###通過channel實現同步

####匯入依賴

import (
	"fmt"
	"time"
)

//語法點①：建立int型別的無快取管道
//var ch = make(chan int)
var ch = make(chan int,0)

func Printer(str string) {
	for _, data := range str {
		fmt.Printf("%c", data)
		time.Sleep(time.Second)
	}
	fmt.Printf("\n")
}

func person1() {
	//列印完需要7秒鐘
	//勞資不列印完是不會往管道中塞資料的，阻塞不死你丫的
	Printer("今生註定我愛你")

	//箭頭指向管道內部，寫資料
	//在打完今生註定我愛你（耗時7秒鐘）後，才寫入資料
	//語法點②：向管道里寫資料，無論讀寫，箭頭只能朝左
	//語法點⑤：如果管道快取已滿，則阻塞等待至有人取出資料騰出空間，再寫入
	ch <- 666
}

func person2() {
	//箭頭指向管道外面，代表從管道中拿出資料，讀資料

	//語法點③：從管理取出資料，但不不接收
	//語法點⑥：管道里沒資料時，阻塞死等
	<-ch

	//語法點④：從管理取出資料，且使用data變數接收
	//data:=<-ch
	//fmt.Println("讀出資料：",data)

	//終於媽的可以列印了
	Printer("FUCKOFF")
}

func main() {

	go person1()
	go person2()

	//主協程賴著不死
	for {
		time.Sleep(time.Second)
	}
}

###通過channel實現同步和資料互動

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	//建立無快取管道
	ch := make(chan string)

	//5、主協程結束
	defer fmt.Println("主協程也結束")

	//子協程負責寫資料
	go func() {
		//3、結束任務
		defer fmt.Println("子協程呼叫完畢")

		//1、緩緩列印2次序號
		for i := 0; i < 2; i++ {
			fmt.Println("子協程 i= ", i)
			time.Sleep(time.Second)
		}

		//2、向管道傳送資料
		ch <- "我是子協程，工作完畢"
	}()

	//4、阻塞接收
	str := <-ch
	fmt.Println("str = ", str)
}

###無緩衝的channel

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	//建立一個無緩衝的管道
	ch := make(chan int, 1)

	//長度0，快取能力0
	fmt.Printf("len(ch) = %d, cap(ch)=%d\n", len(ch), cap(ch))

	go func() {
		//向管道中存入0，被阻塞，存入1，被阻塞，存入2
		for i := 0; i < 3; i++ {
			fmt.Println("子協程: i = ", i)
			ch <- i

			fmt.Println("5秒以內被列印出來給傑神100萬！")
		}
	}()

	//睡眠2秒
	time.Sleep(5 * time.Second)

	//讀取0，被阻塞，讀取1，被阻塞，讀取2
	for i := 0; i < 3; i++ {
		num := <-ch
		fmt.Println("num = ", num)
	}

}

###有快取的channel

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	//建立3快取的管道
	ch := make(chan int, 3)
	//長度0，快取能力3（即使沒人讀，也能寫入3個值）
	fmt.Printf("len(ch) = %d, cap(ch) = %d\n", len(ch), cap(ch))

	//一次性存入3個：012,3456789
	go func() {
		for i := 0; i < 10; i++ {
			ch <- i
			fmt.Printf("子協程存入[%d]: len(ch) = %d, cap(ch) = %d\n", i, len(ch), cap(ch))
			//time.Sleep(1 * time.Second)
		}
	}()

	//time.Sleep(5 * time.Second)

	//一次性讀取3個：012,345,678,9
	for i := 0; i < 10; i++ {
		num := <-ch
		fmt.Println("num = ", num)
	}
	time.Sleep(1*time.Nanosecond)
}

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