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# 14.4 使用select切换协程
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从不不同的并发执行的协程中获取值可以通过关键字`select`来完成,它和`switch`控制语句非常相似(章节5.3)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。
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```go
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select {
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case u:= <- ch1:
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...
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case v:= <- ch2:
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...
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...
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default: // no value ready to be received
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...
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}
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```
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`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。
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`select`做得就是:选择处理列出的多个通信情况中的一个。
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* 如果都阻塞了,会等待直到其中一个可以处理
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* 如果多个可以处理,随机选择一个
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* 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)。
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在`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cases,select就会一直阻塞。
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`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。
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在程序[goroutine_select.go](examples/chapter_14/goroutine_select.go)中有2个通道`ch1`和`ch2`,三个协程`pump1()`,`pump2()`和`suck()`。这是一个典型的生产者消费者模式。在无限循环中,`ch1`和`ch2`通过`pump1()`和`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`ch1`和`ch2`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。
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示例 14.10-[goroutine_select.go](examples/chapter_14/goroutine_select.go)
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```go
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package main
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import (
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"fmt"
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"time"
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)
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func main() {
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ch1 := make(chan int)
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ch2 := make(chan int)
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go pump1(ch1)
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go pump2(ch2)
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go suck(ch1, ch2)
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time.Sleep(1e9)
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}
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func pump1(ch chan int) {
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for i := 0; ; i++ {
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ch <- i * 2
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}
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}
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func pump2(ch chan int) {
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for i := 0; ; i++ {
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ch <- i + 5
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}
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}
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func suck(ch1, ch2 chan int) {
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for {
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select {
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case v := <-ch1:
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fmt.Printf("Received on channel 1: %d\n", v)
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case v := <-ch2:
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fmt.Printf("Received on channel 2: %d\n", v)
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}
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}
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}
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```
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输出:
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```
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Received on channel 2: 5
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Received on channel 2: 6
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Received on channel 1: 0
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Received on channel 2: 7
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Received on channel 2: 8
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Received on channel 2: 9
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Received on channel 2: 10
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Received on channel 1: 2
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Received on channel 2: 11
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...
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Received on channel 2: 47404
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Received on channel 1: 94346
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Received on channel 1: 94348
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```
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一秒内的输出非常惊人,如果我们给它计数(goroutine_select2.go),得到了90000个左右的数字。
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##练习:
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练习14.7:
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* a)在练习5.4的for_loop.go中,有一个常见的for循环打印数字。在函数`tel`中实现一个for循环,用协程开始这个函数并在其中给通道发送数字。`main()`线程从通道中获取并打印。不要使用`time.Sleep()`来同步:[goroutine_panic.go](exercises/chapter_14/goroutine_panic.go)
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* b)也许你的方案有效,可能会引发运行时的panic:`throw:all goroutines are asleep-deadlock!` 为什么会这样?你如何解决这个问题?[goroutine_close.go](exercises/chapter_14/goroutine_close.go)
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* c)解决a)的另外一种方式:使用一个额外的通道传递给协程,然后在结束的时候随便放点什么进去。`main()`线程检查是否有数据发送给了这个通道,如果有就停止:[goroutine_select.go](exercises/chapter_14/goroutine_select.go)
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练习14.8:
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从示例6.10的斐波那契程序开始,制定解决方案,使斐波那契周期计算独立到协程中,并可以把结果发送给通道。
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结束的时候关闭通道。`main()`函数读取通道并打印结果:[goFibonacci.go](exercises/chapter_14/gofibonacci.go)
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使用练习6.9中的算法写一个更短的[gofibonacci2.go](exercises/chapter_14/gofibonacci2.go)
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使用`select`语句来写,并让通道退出([gofibonacci_select.go](exercises/chapter_14/gofibonacci_select.go))
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注意:当给结果计时并和6.10对比时,我们发现使用通道通信的性能开销有轻微削减;这个例子中的算法使用协程并非性能最好的选择;但是[gofibonacci3](exercises/chapter_14/gofibonacci3.go)方案使用了2个协程带来了3倍的提速。
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练习14.9:
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做一个随机位生成器,程序可以提供无限的随机0或者1的序列:[random_bitgen.go](exercises/chapter_14/random_bitgen.go)
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练习14.10:[polar_to_cartesian.go](exercises/chapter_14/polar_to_cartesian.go)
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(这是一种综合练习,使用到章节4,9,11的内容和本章内容。)写一个可交互的控制台程序,要求用户输入二位平面极坐标上的点(半径和角度(度))。计算对应的笛卡尔坐标系的点的x和y并输出。使用极坐标和笛卡尔坐标的结构体。
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使用通道和协程:
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`channel1`用来接收极坐标
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`channel2`用来接收笛卡尔坐标
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转换过程需要在协程中进行,从channel1中读取然后发哦送到channel2。实际上做这种计算不提倡使用协程和通道,但是如果运算量很大很耗时,这种方案设计就非常合适了。
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练习14.11: [concurrent_pi.go](exercises/chapter_14/concurrent_pi.go) / [concurrent_pi2.go](exercises/chapter_14/concurrent_pi2.go)
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使用以下序列在协程中计算pi:开启一个协程来计算公式中的每一项并将结果放入通道,`main()`函数收集并累加结果,打印出pi的近似值。
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计算执行时间(参见章节[6.11](6.11.md))
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再次声明这只是为了一边练习协程的概念一边找点乐子。
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如果你需要的话可使用`math.pi`中的Pi;而且不使用协程会运算的更快。一个急速版本:使用`GOMAXPROCS`,开启和`GOMAXPROCS`同样多个协程。
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习惯用法:后台服务模式
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服务通常是是用后台协程中的无限循环实现的,在循环中使用`select`获取并处理通道中的数据:
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```go
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// Backend goroutine.
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func backend() {
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for {
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select {
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case cmd := <-ch1:
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// Handle ...
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case cmd := <-ch2:
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...
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case cmd := <-chStop:
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// stop server
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}
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}
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}
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```
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在程序的其他地方给通道`ch1`,`ch2`发送数据,比如:通道`stop`用来清理结束服务程序。
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另一种方式(但是不太灵活)就是(客户端)在`chRequest`上提交请求,后台协程循环这个通道,使用`switch`根据请求的行为来分别处理:
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```go
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func backent() {
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for req := range chRequest {
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switch req.Subjext() {
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case A1: // Handle case ...
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case A2: // Handle case ...
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default:
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// Handle illegal request ..
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// ...
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}
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}
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}
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```
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## 链接
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- [目录](directory.md)
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- 上一节:[通道的同步:关闭通道-测试阻塞的通道](14.3.md)
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||
- 下一节:[通道,超时和计时器](14.5.md)
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