前言

Go协程一般使用channel（通道）通信从而协调/同步他们的工作。合理利用Go协程和channel能帮助我们大大提高程序的性能。本文将介绍一些使用channel的场景及技巧

场景一，使用channel返回运算结果

计算斐波那契数列，在学习递归时候这是个经典问题。现在我们不用递归实现，而是用channel返回计算得出的斐波那契数列。 计算前40个斐波那契数列的值，看下效率

package mainimport ("fmt""time"
)
//计算斐波那契数列并写到ch中
func fibonacci(n int, ch chan<- int) {first, second := 1, 1for i := 0; i < n; i++ {ch <- firstfirst, second = second, first+second}close(ch)
}func main() {ch := make(chan int, 40)i := 0start := time.Now()go fibonacci(cap(ch), ch)for result := range ch {fmt.Printf("fibonacci(%d) is: %d\n", i, result)i++}end := time.Now()delta := end.Sub(start)fmt.Printf("took the time: %s\n", delta)
}

只花了7ms，效率是递归实现的100倍（主要是算法效率问题）

fibonacci(33) is: 5702887
fibonacci(34) is: 9227465
fibonacci(35) is: 14930352
fibonacci(36) is: 24157817
fibonacci(37) is: 39088169
fibonacci(38) is: 63245986
fibonacci(39) is: 102334155
took the time: 8.0004ms

使用for-range读取channel返回的结果十分便利。当channel关闭且没有数据时，for循环会自动退出，无需主动监测channel是否关闭。close(ch)只针对写数据到channel起作用，意思是close(ch)后，ch中不能再写数据，但不影响从ch中读数据

场景二，使用channel获取多个并行方法中的一个结果

假设程序从多个复制的数据库同时读取。只需要接收首先到达的一个答案，Query 函数获取数据库的连接切片并请求。并行请求每一个数据库并返回收到的第一个响应：

func Query(conns []conn, query string) Result {ch := make(chan Result, 1)for _, conn := range conns {go func(c Conn) {select {case ch <- c.DoQuery(query):}}(conn)}return <- ch
}

场景三，响应超时处理

在调用远程方法的时候，存在超时可能，超时后返回超时提示

func CallWithTimeOut(timeout time.Duration) (int, error) {select {case resp := <-Call():return resp, nilcase <-time.After(timeout):return -1, errors.New("timeout")}
}func Call() <-chan int {outCh := make(chan int)go func() {//调用远程方法}()return outCh
}

同样可以扩展到channel的读写操作

func ReadWithTimeOut(ch <-chan int) (x int, err error) {select {case x = <-ch:return x, nilcase <-time.After(time.Second):return 0, errors.New("read time out")}
}
func WriteWithTimeOut(ch chan<- int, x int) (err error) {select {case ch <- x:return nilcase <-time.After(time.Second):return errors.New("read time out")}
}

使用<-time.After()超时设置可能引发的内存泄露问题，可以看这篇文章

场景四，多任务并发执行和顺序执行

方法A和B同时执行，方法C等待方法A执行完后才能执行，main等待A、B、C执行完才退出

package mainimport ("fmt""time"
)func B(quit chan<- string) {fmt.Println("B crraied out")quit <- "B"
}func A(quit chan<- string, finished chan<- bool) {// 模拟耗时任务time.Sleep(time.Second * 1)fmt.Println("A crraied out")finished <- truequit <- "A"
}func C(quit chan<- string, finished <-chan bool) {// 在A没有执行完之前，finished获取不到数据，会阻塞<-finishedfmt.Println("C crraied out")quit <- "C"
}func main() {finished := make(chan bool)defer close(finished)quit := make(chan string)defer close(quit)go A(quit, finished)go B(quit)go C(quit, finished)fmt.Println(<-quit)fmt.Println(<-quit)fmt.Println(<-quit)
}

正常执行我们得到以下结果

B crraied out
B
A crraied out
A
C crraied out
C

注意：最后从quit中读数据不能使用for-range语法，不然程序会出现死锁

    for res := range quit {fmt.Println(res)}

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

原因很简单，程序中quit通道没有被close，A、B、C运行完了，Go的主协程在for循环中阻塞了，所有Go协程都阻塞了，进入了死锁状态

场景五，超时后停止Go协程，避免浪费资源（停止调用链）

场景四中，假设A方法挂了或者需要执行很长时间，main协程会等到所有方法执行完才会退出。在实际应用中显然不行，所以要设置超时时间。问题来了，C方法是基于A方法执行完后才执行的，我们怎样通知C方法退出呢。这里针对普通的Go协程，不是Http请求，有关Http超时问题引起的内存泄露可以看这篇文章
下面我们修改场景四的代码，让A方法有超时设置，C方法在A方法超时后也退出

package mainimport ("fmt""time"
)// B方法
func B(quit chan<- string) {fmt.Println("B crraied out")quit <- "B"
}// A方法，有超时限制
func AWithTimeOut(quit chan<- string, finishedA chan<- bool, timeout time.Duration) {select {case resp := <-A(finishedA):quit <- respcase <-time.After(timeout):quit <- "A timeout"}
}// A需要执行的任务
func A(finishedA chan<- bool) <-chan string {respCh := make(chan string)go func() {// 模拟耗时任务// time.Sleep(time.Second * 3)fmt.Println("A crraied out")finishedA <- truerespCh <- "A"}()return respCh
}// C方法，等待A方法完成后才能执行，同样有超时限制，超时时间和A方法一致
func CWithTimeOut(quit chan<- string, finishedA <-chan bool, timeout time.Duration) {select {case <-finishedA:fmt.Println("C crraied out")quit <- "C"case <-time.After(timeout):fmt.Println("C Exited")quit <- "C timeout"}
}func main() {finishedA := make(chan bool, 1) //这里必须要是1的缓冲通道，不然超时后会死锁defer close(finishedA)quit := make(chan string, 3)defer close(quit)timeout := time.Second * 2go AWithTimeOut(quit, finishedA, timeout)go B(quit)go CWithTimeOut(quit, finishedA, timeout)fmt.Println(<-quit)fmt.Println(<-quit)fmt.Println(<-quit)time.Sleep(time.Second * 3) //如果程序未退出的话，A方法执行的任务还会继续运行，因为我们没办法让A方法停下来
}

运行结果

B crraied out
B
C Exited
C timeout
A timeout
A crraied out

A方法用time.Sleep(time.Second * 3)模拟超时任务，代码最后让main协程休眠，主要为了说明虽然A超时了，但正常情况下它还是会把任务执行下去的。如果有哪位大侠有什么方法能让它不执行，还请告知!!!

总结

本文介绍了几种场景下channel的使用技巧，希望能起到抛砖引玉的作用，各位如有其它技巧，欢迎评论，本文会把你们的技巧收纳在其中。感谢！！！