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go中如何使用select


go中如何使用select

发布时间:2022-01-16 15:40:58 来源:高防服务器网 阅读:75 作者:小新 栏目:开发技术

这篇文章主要为大家展示了“go中如何使用select”,内容简而易懂,条理清晰,希望能够帮助大家解决疑惑,下面让小编带领大家一起研究并学习一下“go中如何使用select”这篇文章吧。

golang中的select语句格式如下

select {      case <-ch2:          // 如果从 ch2 信道成功接收数据,则执行该分支代码      case ch3 <- 1:          // 如果成功向 ch3 信道成功发送数据,则执行该分支代码      default:          // 如果上面都没有成功,则进入 default 分支处理流程  }

可以看到select的语法结构有点类似于switch,但又有些不同。

select里的case后面并不带判断条件,而是一个信道的操作,不同于switch里的case,对于从其它语言转过来的开发者来说有些需要特别注意的地方。

golang 的 select 就是监听 IO 操作,当 IO 操作发生时,触发相应的动作每个case语句里必须是一个IO操作,确切的说,应该是一个面向channel的IO操作。

注:Go 语言的 select 语句借鉴自 Unix 的 select() 函数,在 Unix 中,可以通过调用 select() 函数来监控一系列的文件句柄,一旦其中一个文件句柄发生了 IO 动作,该 select() 调用就会被返回(C 语言中就是这么做的),后来该机制也被用于实现高并发的 Socket 服务器程序。Go 语言直接在语言级别支持 select关键字,用于处理并发编程中通道之间异步 IO 通信问题。

注意:如果 ch2 或者 ch3 信道都阻塞的话,就会立即进入 default 分支,并不会阻塞。但是如果没有 default 语句,则会阻塞直到某个信道操作成功为止。

知识点

  • select语句只能用于信道的读写操作

  • select中的case条件(非阻塞)是并发执行的,select会选择先操作成功的那个case条件去执行,如果多个同时返回,则随机选择一个执行,此时将无法保证执行顺序。对于阻塞的case语句会直到其中有信道可以操作,如果有多个信道可操作,会随机选择其中一个 case 执行

  • 对于case条件语句中,如果存在信道值为nil的读写操作,则该分支将被忽略,可以理解为从select语句中删除了这个case语句

  • 如果有超时条件语句,判断逻辑为如果在这个时间段内一直没有满足条件的case,则执行这个超时case。如果此段时间内出现了可操作的case,则直接执行这个case。一般用超时语句代替了default语句

  • 对于空的select{},会引起死锁

  • 对于for中的select{}, 也有可能会引起cpu占用过高的问题

下面列出每种情况的示例代码

1. select语句只能用于信道的读写操作

package main     import "fmt"     func main() {      size := 10      ch := make(chan int, size)      for i := 0; i < size; i++ {          ch <- 1      }         ch3 := make(chan int, size)      for i := 0; i < size; i++ {          ch3 <- 2      }         ch4 := make(chan int, 1)         select {      case 3 == 3:          fmt.Println("equal")      case v := <-ch:          fmt.Print(v)      case b := <-ch3:          fmt.Print(b)      case ch4 <- 10:          fmt.Print("write")      default:          fmt.Println("none")      }  }

语句会报错

prog.go:20:9: 3 == 3 evaluated but not used
prog.go:20:9: select case must be receive, send or assign recv<br>从错误信息里我们证实了第一点。

2. select中的case语句是随机执行的

package main     import "fmt"     func main() {      size := 10      ch := make(chan int, size)      for i := 0; i < size; i++ {          ch <- 1      }         ch3 := make(chan int, size)      for i := 0; i < size; i++ {          ch3 <- 2      }         ch4 := make(chan int, 1)         select {      case v := <-ch:          fmt.Print(v)      case b := <-ch3:          fmt.Print(b)      case ch4 <- 10:          fmt.Print("write")      default:          fmt.Println("none")      }  }

  多次执行的话,会随机输出不同的值,分别为1,2,write。这是因为ch和ch3是并发执行会同时返回数据,所以会随机选择一个case执行,。但永远不会执行default语句,因为上面的三个case都是可以操作的信道。

3. 对于case条件语句中,如果存在通道值为nil的读写操作,则该分支将被忽略

package main     import "fmt"  func main() {      var ch chan int      // ch = make(chan int)             go func(c chan int) {          c <- 100      }(ch)         select {      case <-ch:          fmt.Print("ok")         }  }

报错

fatal error: all goroutines are asleep – deadlock!
 
goroutine 1 [select (no cases)]:
main.main()
    /tmp/sandbox488456896/main.go:14 +0x60
 
goroutine 5 [chan send (nil chan)]:
main.main.func1(0x0, 0x1043a070)
    /tmp/sandbox488456896/main.go:10 +0x40
created by main.main
    /tmp/sandbox488456896/main.go:9 +0x40

可以看到 “goroutine 1 [select (no cases)]” ,虽然写了case条件,但操作的是nil通道,被优化掉了。
要解决这个问题,只能使用make()进行初始化才可以。  

4. 超时用法

package main     import (      "fmt"      "time"  )     func main() {      ch := make(chan int)      go func(c chan int) {          // 修改时间后,再查看执行结果          time.Sleep(time.Second * 1)          ch <- 1      }(ch)         select {      case v := <-ch:          fmt.Print(v)      case <-time.After(2 * time.Second): // 等待 2s          fmt.Println("no case ok")      }      time.Sleep(time.Second * 10)  }

我们通过修改上面的时等待时间可以看到,如果等待时间超出<2秒,则输出1,否则打印“no case ok”  

5. 空select{}

package main     func main() {      select {}  }  goroutine 1 [select (no cases)]:  main.main()  /root/project/practice/mytest/main.go:10 +0x20  exit status 2  直接死锁

6. for中的select 引起的CPU过高的问题

package main   import (      "runtime"      "time"  )   func main() {      quit := make(chan bool)      for i := 0; i != runtime.NumCPU(); i++ {          go func() {              for {                  select {                  case <-quit:                      break                  default:                  }              }          }()      }      time.Sleep(time.Second * 15)      for i := 0; i != runtime.NumCPU(); i++ {          quit <- true      }  }

上面这段代码会把所有CPU都跑满,原因就就在select的用法上。

一般来说,我们用select监听各个case的IO事件,每个case都是阻塞的。上面的例子中,我们希望select在获取到quit通道里面的数据时立即退出循环,但由于他在for{}里面,在第一次读取quit后,仅仅退出了select{},并未退出for,所以下次还会继续执行select{}逻辑,此时永远是执行default,直到quit通道里读到数据,否则会一直在一个死循环中运行,即使放到一个goroutine里运行,也是会占满所有的CPU。

解决方法就是把default去掉即可,这样select就会一直阻塞在quit通道的IO上, 当quit有数据时,就能够随时响应通道中的信息。

补充:7. 使用 select 切换协程

从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。

select {  case u:= <- ch2:          ...  case v:= <- ch3:          ...          ...  default: // no value ready to be received          ...  }

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。

select 做的就是:
选择处理列出的多个通信情况中的一个。
如果都阻塞了,会等待直到其中一个可以处理
如果多个可以处理,随机选择一个
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)。

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 default,select 就会一直阻塞。
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。
在程序 goroutine_select.go 中有 2 个通道 ch2 和 ch3,三个协程 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,ch2 和 ch3 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 ch2 和 ch3 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。

package main    import (      "fmt"      "time"  )    func main() {      ch2 := make(chan int)      ch3 := make(chan int)        go pump1(ch2)      go pump2(ch3)      go suck(ch2, ch3)        time.Sleep(1e9)  }    func pump1(ch chan int) {      for i := 0; ; i++ {          ch <- i * 2      }  }    func pump2(ch chan int) {      for i := 0; ; i++ {          ch <- i + 5      }  }    func suck(ch2, ch3 chan int) {      for {          select {          case v := <-ch2:              fmt.Printf("Received on channel 1: %dn", v)          case v := <-ch3:              fmt.Printf("Received on channel 2: %dn", v)          }      }  }

输出:

Received on channel 2: 5
Received on channel 2: 6
Received on channel 1: 0
Received on channel 2: 7
Received on channel 2: 8
Received on channel 2: 9
Received on channel 2: 10
Received on channel 1: 2
Received on channel 2: 11

Received on channel 2: 47404
Received on channel 1: 94346
Received on channel 1: 94348

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。

以上是“go中如何使用select”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注高防服务器网行业资讯频道!

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