协程间通信

协程中可以使用共享变量来通信，但是很不提倡这样做，因为这种方式给所有的共享内存的多线程都带来了困难。

在 Go 中有一种特殊的类型，通道（channel），就像一个可以用于发送类型化数据的管道，由其负责协程之间的通信，从而避开所有由共享内存导致的陷阱；这种通过通道进行通信的方式保证了同步性。

数据在通道中进行传递：在任何给定时间，一个数据被设计为只有一个协程可以对其访问，所以不会发生数据竞争。数据的所有权（可以读写数据的能力）也因此被传递。

通道服务于通信的两个目的：值的交换，同步的，保证了两个计算（协程）任何时候都是可知状态。

声明与初始化

通道的声明格式如下：

var identifier chan datatype

未初始化的通道的值为 nil。
从声明的格式能够看出来，通道只能传输一种类型的数据，比如 chan int 或者 chan string，所有的类型都可以用于通道，空接口 interface{} 也可以。

通道也是引用类型，所以我们使用 make() 函数来给它分配内存。

var ch1 chan string
ch1 = make(chan string)
//或者简写为
ch2 := make(chan string)

通信操作符

操作符 <- 直观的表示了数据的传输，信息按照箭头的方向流动。

• 发送（数据流向通道）
  ch <- int1 表示：将变量 int1 放入通道中，用通道 ch 发送变量 int1
• 接收（数据从通道中流出）
  int2 = <- ch 表示：变量 int2 从通道 ch 接收数据（获取新值）。

下面的例子展示了两个协程之间的通信：

import (
   "fmt"
   "time"
)

func main() {
   ch := make(chan string)

   go sendData(ch)
   go getData(ch)

   time.Sleep(1e9)
}

func sendData(ch chan string){
  ch <- "golang"
}

func getData(ch chan string){
  fmt.Println(<- ch)
}

输出结果：

在 main() 方法的最后一行中，使用了 time 包中的 sleep 函数来暂停1秒，以确保 main() 方法会在另个两个协程之后结束，如果不在 main() 方法中等待，协程会随着程序的结束而消亡。

通道阻塞

默认情况下，通信是同步且无缓冲的，通道的发送/接收操作在对方准备好之前都是阻塞的：

• 对于同一个通道，在没有接受者接收数据之前，发送操作会被阻塞。
• 对于同一个通道，在没有发送者发送数据之前，接收操作会被阻塞。

现在我们把上面的例子修改一下，去掉 sendData() 方法前的 go 关键字:

func main() {
    ch := make(chan string)
	
    //go sendData(ch)
	sendData(ch)
    go getData(ch)
	
    time.Sleep(1e9)
}

输出结果：

运行程序后出错了，抛出了一个 panic，这是为什么呢？

这是因为 Go 程序在运行时会检查所有的协程，查找是否存在有阻塞（读取或者写入某个通道）的情况。

而上面这段代码中的 sendData() 方法阻塞了 main() 方法，导致 go getData()无法执行，也就是说通道的接收操作也就无法被执行，而 sendData() 中的发送操作也会一直等待，此时所有的协程都休眠了，程序无法继续运行。这就是死锁（deadlock）形式。

如果我们接着再修改一下代码，保留 sendData() 方法的关键字，而去掉 getData() 方法的关键字：

func main() {
  ch := make(chan string)

   go sendData(ch)
   getData(ch)

   time.Sleep(1e9)
}

因为发送和接收操作都会被执行，所以结果是正常输出“golang”。

通信是一种同步形式：通过通道，两个协程在通信（协程会和）中某刻同步交换数据。无缓冲通道成为了多个协程同步的完美工具。

带缓冲的通道

一个无缓冲通道只能包含 1 个元素，但是我们可以为通道提供了一个缓存，来扩展通道可容纳的元素个数。

在 make() 函数中设置容量：

buf := 100
ch1 := make(chan string, buf)

• 在缓冲被满载（缓冲被全部使用）之前，给一个带缓冲的通道发送数据是不会阻塞的
• 在缓冲被清空之前，从通道读取数据也不会阻塞。

如果容量大于 0，通道就是异步的了：缓冲满载（发送）或者变空（接收）之前通信不会阻塞，元素会按照发送的顺序被接收。如果容量是 0 或者未设置，通信仅在收发双方准备好的情况下才可以成功。