29. Go 语言中的 select 用法

2020-06-07 00:00:00 代码 就会 复制 表达式 信道

Hi，大家好，我是明哥。

在自己学习 Golang 的这段时间里，我写了详细的学习笔记放在我的个人微信公众号 《Go编程时光》，对于 Go 语言，我也算是个初学者，因此写的东西应该会比较适合刚接触的同学，如果你也是刚学习 Go 语言，不防关注一下，一起学习，一起成长。

我的在线博客：golang.iswbm.com 我的 Github：github.com/iswbm/GolangCodingTime

前面写过两节关于 switch-case 的文章，分别是：

流程控制：switch-case

Go 语言中的类型断言

今天要学习一个跟 switch-case 很像，但还有点个人特色 的 select-case，这一节本应该放在 学习 Go 协程：详解信道/通道 里一起讲的，但是当时漏了，直到有读者给我提出，才注意到，今天就用这篇文章补充一下。

跟 switch-case 相比，select-case 用法比较单一，它仅能用于 信道/通道 的相关操作。

select {
    case 表达式1:
        <code>
    case 表达式2:
        <code>
  default:
      <code>
}复制代码

接下来，我们来看几个例子帮助理解这个 select 的模型。

1. 简单的例子

先创建两个信道，并在 select 前往 c2 发送数据

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    c1 := make(chan string, 1)
    c2 := make(chan string, 1)

    c2 <- "hello"

    select {
    case msg1 := <-c1:
      fmt.Println("c1 received: ", msg1)
    case msg2 := <-c2:
      fmt.Println("c2 received: ", msg2)
    default:
      fmt.Println("No data received.")
    }
}复制代码

在运行 select 时，会遍历所有（如果有机会的话）的 case 表达式，只要有一个信道有接收到数据，那么 select 就结束，所以输出如下

c2 received:  hello复制代码

2. 避免造成死锁

select 在执行过程中，必须命中其中的某一分支。

如果在遍历完所有的 case 后，若没有命中（命中：也许这样描述不太准确，我本意是想说可以执行信道的操作语句）任何一个 case 表达式，就会进入 default 里的代码分支。

但如果你没有写 default 分支，select 就会阻塞，直到有某个 case 可以命中，而如果一直没有命中，select 就会抛出 deadlock 的错误，就像下面这样子。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    c1 := make(chan string, 1)
    c2 := make(chan string, 1)

    // c2 <- "hello"

    select {
    case msg1 := <-c1:
        fmt.Println("c1 received: ", msg1)
    case msg2 := <-c2:
        fmt.Println("c2 received: ", msg2)
        // default:
        //     fmt.Println("No data received.")
    }
}
复制代码

运行后输出如下

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

goroutine 1 [select]:
main.main()
        /Users/MING/GolandProjects/golang-test/main.go:13 +0x10f
exit status 2复制代码

解决这个问题的方法有两种

一个是，养成好习惯，在 select 的时候，也写好 default 分支代码，尽管你 default 下没有写任何代码。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    c1 := make(chan string, 1)
    c2 := make(chan string, 1)

  // c2 <- "hello"

    select {
    case msg1 := <-c1:
        fmt.Println("c1 received: ", msg1)
    case msg2 := <-c2:
        fmt.Println("c2 received: ", msg2)
    default:

    }
}复制代码

另一个是，让其中某一个信道可以接收到数据

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    c1 := make(chan string, 1)
    c2 := make(chan string, 1)

  // 开启一个协程，可以发送数据到信道
    go func() {
        time.Sleep(time.Second * 1)
        c2 <- "hello"
    }()

    select {
    case msg1 := <-c1:
        fmt.Println("c1 received: ", msg1)
    case msg2 := <-c2:
        fmt.Println("c2 received: ", msg2)
    }
}
复制代码

3. select 随机性

之前学过 switch 的时候，知道了 switch 里的 case 是顺序执行的，但在 select 里却不是。

通过下面这个例子的执行结果就可以看出

4. select 的超时

当 case 里的信道始终没有接收到数据时，而且也没有 default 语句时，select 整体就会阻塞，但是有时我们并不希望 select 一直阻塞下去，这时候就可以手动设置一个超时时间。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func makeTimeout(ch chan bool, t int) {
    time.Sleep(time.Second * time.Duration(t))
    ch <- true
}

func main() {
    c1 := make(chan string, 1)
    c2 := make(chan string, 1)
    timeout := make(chan bool, 1)

    go makeTimeout(timeout, 2)

    select {
    case msg1 := <-c1:
        fmt.Println("c1 received: ", msg1)
    case msg2 := <-c2:
        fmt.Println("c2 received: ", msg2)
    case <-timeout:
        fmt.Println("Timeout, exit.")
    }
}复制代码

输出如下

Timeout, exit.复制代码

5. 读取/写入都可以

上面例子里的 case，好像都只从信道中读取数据，但实际上，select 里的 case 表达式只要求你是对信道的操作即可，不管你是往信道写入数据，还是从信道读出数据。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    c1 := make(chan int, 2)

    c1 <- 2
    select {
    case c1 <- 4:
        fmt.Println("c1 received: ", <-c1)
        fmt.Println("c1 received: ", <-c1)
    default:
        fmt.Println("channel blocking")
    }
}复制代码

输出如下

c1 received:  2
c1 received:  4复制代码

6. 总结一下

select 与 switch 原理很相似，但它的使用场景更特殊，学习了本篇文章，你需要知道如下几点区别：

  1. select 只能用于 channel 的操作(写入/读出)，而 switch 则更通用一些；
  2. select 的 case 是随机的，而 switch 里的 case 是顺序执行；
  3. select 要注意避免出现死锁，同时也可以自行实现超时机制；
  4. select 里没有类似 switch 里的 fallthrough 的用法；
  5. select 不能像 switch 一样接函数或其他表达式。

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