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通道
并发编程的最大调整源于数据的共享。如果你的协程间不存在数据共享，你完全没必要担心同步问题。但是并非所有系统都是如此简单。现实中，许多系统考虑了相反的目的：跨多个请求共享数据。内存缓存和数据库就是最好的例证。这种情况已经成为一个日趋增长的现实。
通道在共享不相关数据的情况下，让并发编程变得更健壮。通道是协程之间用于传递数据的共享管道。换而言之，一个协程可以通过一个通道向另外一个协程传递数据。因此，在任意时间点，只有一个协程可以访问数据。
一个通道，和其他任何变量一样，都有一个类型。这个类型是在通道中传递的数据的类型。例如，创建一个通道用于传递一个整数，我们要这样做：
c := make(chan int)
这个通道的类型是 chan int。因此，要将通道传递给函数，我们的函数签名看起来是这个样子的：
func worker(c chan int) { ... }
通道只支持两个操作：接收和发送。可以这样往通道发送一个数据：
CHANNEL <- DATA
这样从通道接收数据：
VAR := <-CHANNEL
箭头预示着数据流向。当发送的时候，数据流向通道。接收的时候，数据流出通道。
在我们开始第一个例子之前还需要知道的是，接收和发送操作是阻塞的。也就是，当我们从一个通道接收的时候， goroutine 将会直到数据可用才会继续执行。类似地，当我们往通道发送数据的时候，goroutine 会等到数据接收到之后才会继续执行。
考虑这样一个系统，我们希望在各个 goroutine 中处理即将到来的数据。这是一个很平常的需求。如果我们在接收数据的 goroutine 上进行数据密集型处理，那么我们可能导致客户端超时。首先，我们先实现我们的 worker。这可能是一个简单的函数，但是我们让它成为结构的一部分，因此我们之前没有看到这样的 goroutines：
type Worker struct {
id int
func (w Worker) process(c chan int) {
for {
data := <-c
fmt.Printf("worker %d got %d\n", w.id, data)
我们的 worker 是简单的。他一直等到数据可用然后处理它。尽职尽责，它一直在一个循环中做这个，永远等待更多的数据去处理。
为了去用这个，第一件事情是启动一些 workers：
c := make(chan int)
for i := 0; i < 5; i++ {
worker := &Worker{id: i}
go worker.process(c)
然后，给这些 worker 一些活干：
for {
c <- rand.Int()
time.Sleep(time.Millisecond * 50)
这里有一个完整的可运行代码：
package main
import (
"fmt"
"time"
"math/rand"
func main() {
c := make(chan int)
for i := 0; i < 5; i++ {
worker := &Worker{id: i}
go worker.process(c)
for {
c <- rand.Int()
time.Sleep(time.Millisecond * 50)
type Worker struct {
id int
func (w *Worker) process(c chan int) {
for {
data := <-c
fmt.Printf("worker %d got %d\n", w.id, data)
我们不知道哪个 worker 将得到什么数据。但我们能确保的是 Go 保证了发送到通道的数据只会被一个接收器接收。
记着，唯一的共享状态是通道，我们可以安全地同时从它接收和发送数据。通道提供了所有我们需要的同步代码保证，在任何时间只有一个 goroutine 可以访问特定的数据。
缓冲通道
上面给出的代码中，如果有超过能处理的数据到来会发什么？你可以通过更改 worker 接收到数据之后的暂停时间来模拟这个。
for {
data := <-c
fmt.Printf("worker %d got %d\n", w.id, data)
time.Sleep(time.Millisecond * 500)
我们的主代码中发生的是，接收用户数据的代码（刚刚使用随机数生成器模拟的）是阻塞的，因为没有接收器可用。
在某些情况下，你可能需要担心数据被处理掉，这个时候就需要开始阻塞客户端。在某些情况下，你可能会降低这种担心。这有几种常用的策略实现它。第一个就是缓冲数据。如果没有worker可用，我们想去临时存储数据在某些队列中。通道内建这种缓冲容量，当我们使用 make 创建通道的时候，可以设置通道的长度：
c := make(chan int, 100)
你可以对此更改进行更改，但你会注意到处理仍然不稳定。缓冲通道不会增加容量，他们只提供待处理工作的队列，以及处理突然飙升的任务量的好方法。在我们的示例中，我们不断推送比 worker 可以处理的数据更多的数据。
然而，我们实际上可以通过查看通道的 len 来理解缓冲通道是什么。
for {
c <- rand.Int()
fmt.Println(len(c))
time.Sleep(time.Millisecond * 50)
你可以看到通道长度一直增加直到满了，这个时候往我们的通道发送数据将再一次阻塞。
Select
即使有缓冲，在某些时候我们需要开始删除消息。我们不能为了让 worker 轻松而耗尽所有内存。为了实现这个，我们使用 Go 的 select：
语法上，select 看起来有一点像 switch。使用它，我们提供当通道不能发送数据的时候处理代码。首先，让我们移除通道缓冲来看看 select 如何工作：
c := make(chan int)
接下来，改变我们的 for 循环：
for {
select {
case c <- rand.Int():
// 可选的代码在这里
default:
// 这里可以留空以静默删除数据
fmt.Println("dropped")
time.Sleep(time.Millisecond * 50)
我们将每秒推送20条消息，但是我们的 worker 每秒仅仅能处理10条。也就是说，一半的消息，将被丢掉。
这只是我们能使用 select 实现的一个开始。select 的主要目的是管理多个通道，select 将阻塞直到第一个通道可用。如果没有通道可用，如果提供了 default ，那么他就会被执行。如果多个通道都可用了，随机挑选一个。
很难用一个简单的例子来证明这个行为，因为它是一个相当高级的功能。下一节可能有助于证明这个。
超时
我们看过了缓冲消息以及简单地将他们丢弃。另一个通用的选择是去超时。我们将阻塞一段时间，但不会永远。这在 Go 中也是很容易实现的。虽然，语法很难遵循，但是这样一个简洁有用的功能我不能将它排除在外。
为了阻塞最长时间，我们可以用 time.After 函数。我们来一起看看它并试着超越魔法。为了去用这个，我们的发送器将变成：
for {
select {
case c <- rand.Int():
case <-time.After(time.Millisecond * 100):
fmt.Println("timed out")
time.Sleep(time.Millisecond * 50)
time.After 返回了一个通道，所以我们在 select 中使用它。这个通道可以在指定时间之后被写入。就这样，没有其他魔法了。如果你比较好奇，这里有一个 after 的实现，看起来大概就是这个样子咯：
func after(d time.Duration) chan bool {
c := make(chan bool)
go func() {
time.Sleep(d)
c <- true
}()
return c
回到我们的 select，还有两个东西可以试试。首先，如果添加回 default 会发生什么？能猜到吗？试试它。如果你不确定，记着如果没有可用的通道，default 将会立即触发。
还有，time.After 是一个 chan time.Time 类型的通道。上面的例子中，我们仅仅是简单地丢弃掉了发送到通道的值。如果你想要，你可以接受它：
case t := <-time.After(time.Millisecond * 100):
fmt.Println("timed out at", t)
注意力重新回到我们的 select，可以看到我们发送给 c 但是却从 time.After 接收。无论我们从哪里接收，发送给谁，或者任何通道的组合，select 工作方式是相同的：
第一个可用的通道被选择。如果多个通道可用，随机选择一个。如果没有通道可用，default 情况将被执行。如果没有 default，select 将会阻塞。
最后，在 for 中看到一个 select 是很常见的：
for {
select {
case data := <-c:
fmt.Printf("worker %d got %d\n", w.id, data)
case <-time.After(time.Millisecond * 10):
fmt.Println("Break time")
time.Sleep(time.Second)
本文章首发在 LearnKu.com 网站上。
本译文仅用于学习和交流目的，转载请务必注明文章译者、出处、和本文链接
我们的翻译工作遵照 CC 协议，如果我们的工作有侵犯到您的权益，请及时联系我们。
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[奔跑的 Go] 教程十七、深入学习 Go 并发编程之通道（Channel）
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