golang的channel关闭

在开发过程中，我们常常需要使用到golang的channel，而当我们在使用channel完成了任务后，需要及时关闭channel以避免出现阻塞，进而达到优化程序的效果。

那么，什么情况下需要关闭channel呢？如何正确关闭channel呢？在Golang中，channel的关闭确实是一个相对较为复杂的话题，下面我们就来探究一下这个话题。

一、为什么需要关闭channel？

首先，需要明确一点的是，channel并不是必须关闭的，也就是说，Golang会在最后一个指向channel的指针被销毁时自动关闭channel。但不关闭channel会导致如下几个问题：

1. 内存泄漏。未关闭的channel会一直占用内存，等待数据发送或接收，从而导致内存泄漏。
2. 阻塞。未关闭的channel会一直等待数据发送或接收，如果持续等待时间过长，可能会导致程序阻塞。
3. 无法及时释放资源。在有些场景下，我们需要使用到channel来协调多个goroutine的操作，如果不及时关闭channel，可能会导致资源无法及时释放，从而影响程序的运行效率。

二、如何正确关闭channel？

既然我们知道了为什么需要关闭channel，那么如何正确关闭channel呢？其实Golang提供了两种方式来关闭channel：

1. 使用close()函数

关闭channel的最简单也是最常见的方法就是使用Golang提供的close()函数。该函数的语法格式如下：

close(channel)

该函数需要传入一个channel类型的参数，当传入的channel类型的参数被关闭后，就不能再次对它进行发送或接收操作，否则会引发panic。

2. 使用for range循环关闭channel

第二种常用的关闭channel的方式是使用for range循环，这种方式对于从channel中接收值的操作比较常见。对于发送数据到channel中的操作，较少使用该方式来关闭channel。使用for range循环关闭channel的代码示例如下：

for val := range channel {
    fmt.Println(val)
}

// channel被关闭后，上述代码会正常退出循环

在for range循环中，当channel被关闭时，循环会自动结束。值得注意的是，如果我们在for range循环中使用break或continue等语句来跳出循环，也无法避免channel的继续接收操作。

三、如何避免channel关闭产生的panic？

在使用close()函数关闭channel时，有一个比较重要的注意点，就是我们需要确保在向channel发送所有值的操作都完成之后关闭该channel，否则在channel没有完全接受之前进行关闭操作可能会导致panic。下面我们就来看一下如何避免这种情况的发生。

1. 利用缓存的channel

对于一些在发送数据之前需要进行的复杂计算或者校验操作，我们可以使用缓存channel的方式来避免panic的情况。具体实现方式如下：

ch := make(chan bool, 1)
go func() {
    // 进行复杂计算或者校验操作
    // ...
    ch <- true
}()

select {
case <- done:
    // 结束操作
case <- ch:
    // 处理收到的数据
}
close(ch)

在上述代码中，我们使用了一个缓冲为1的channel。该channel中仅存储了一个布尔类型的值，当我们在创建goroutine之后执行完复杂操作之后，向该channel中发送true值，表示操作完成。然后在select语句中等待向该channel中发送值或者接收其他channel中的值。最后，我们使用close()函数关闭了该channel。

2. 利用select语句

在使用select语句时，我们可以使用default分支来处理channel关闭之前的场景。代码示例如下：

func handleCh(channel chan int) {
    for {
        select {
        case val, ok := <- channel:
            if !ok {
                fmt.Println("channel has closed")
                return
            }
            fmt.Println("recieve val:", val)
        default:
            fmt.Println("no value received")
        }
    }
}

func main() {
    ch := make(chan int)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go func(val int) {
            ch <- val
        }(i)
    }
    close(ch)
    handleCh(ch)
}

// 输出结果：
// recieve val: 0
// recieve val: 1
// recieve val: 2
// recieve val: 3
// recieve val: 4
// channel has closed

在上述代码中，我们创建了一个handleCh()函数来处理从channel中接收到的值。在该函数中，我们使用select语句来处理从channel中接收到的数据，并在default分支中处理channel未关闭时的场景。当我们在主函数中关闭channel时，handleCh()函数会正常结束。不过需要注意的是，在使用default分支时，一定要将它放到最后，否则会导致程序出错。

四、总结

通过以上的介绍，我们了解了Golang中channel关闭的原因和方式。一般来说，我们需要手动关闭channel，以避免出现内存泄漏、阻塞等问题。在关闭channel时，我们需要分别使用close()函数或者for range循环的语句，避免发生panic的情况。目前在实际的开发中，我们可以使用缓存的channel或者select语句等方式来处理channel关闭之前的场景，从而达到优化程序效果的目的。

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