golang学习笔记——select 判断语句

判断语句

Go 语言提供了以下几种条件判断语句：

语句	描述
if 语句	if 语句由一个布尔表达式后紧跟一个或多个语句组成。
if...else 语句	if 语句后可以使用可选的 else 语句, else 语句中的表达式在布尔表达式为 false 时执行。
if 嵌套语句	你可以在 if 或 else if 语句中嵌入一个或多个 if 或 else if 语句。
switch 语句	switch 语句用于基于不同条件执行不同动作。
select 语句	select 语句类似于 switch 语句，但是select会随机执行一个可运行的case。如果没有case可运行，它将阻塞，直到有case可运行。

注意：Go 没有三目运算符，所以不支持 ?: 形式的条件判断。

本文只介绍select 语句

基本 select 语法

select 是 Go 中的一个控制结构，类似于 switch 语句。

select 语句只能用于通道操作，每个 case 必须是一个通道操作，要么是发送要么是接收。

select 语句会监听所有指定的通道上的操作，一旦其中一个通道准备好就会执行相应的代码块。

如果多个通道都准备好，那么 select 语句会随机选择一个通道执行。如果所有通道都没有准备好，那么执行 default 块中的代码。

Go 编程语言中 select 语句的语法如下：

go 复制代码

select {

  case <- channel1:
    // 执行的代码
    
  case value := <- channel2:
    // 执行的代码
    
  case channel3 <- value:
    // 执行的代码

    // 你可以定义任意数量的 case

  default:
    // 所有通道都没有准备好，执行的代码
}

以下描述了 select 语句的语法：

每个 case 都必须是一个通道
所有 channel 表达式都会被求值
所有被发送的表达式都会被求值
如果任意某个通道可以进行，它就执行，其他被忽略。
如果有多个 case 都可以运行，select 会随机公平地选出一个执行，其他不会执行。

否则：
1. 如果有 default 子句，则执行该语句。
2. 如果没有 default 子句，select 将阻塞，直到某个通道可以运行；Go 不会重新对 channel 或值进行求值。

select 语句应用演示1

go 复制代码

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {

    c1 := make(chan string)
    c2 := make(chan string)

    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        c1 <- "one"
    }()
    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        c2 <- "two"
    }()

    for i := 0; i < 2; i++ {
        select {
        case msg1 := <-c1:
            fmt.Println("received", msg1)
        case msg2 := <-c2:
            fmt.Println("received", msg2)
        }
    }
}

以上代码执行结果为：

received one
received two

以上实例中，我们创建了两个通道 c1 和 c2。

select 语句等待两个通道的数据。如果接收到 c1 的数据，就会打印 "received one"；如果接收到 c2 的数据，就会打印 "received two"。

select 语句应用演示2

以下实例中，我们定义了两个通道，并启动了两个协程（Goroutine）从这两个通道中获取数据。在 main 函数中，我们使用 select 语句在这两个通道中进行非阻塞的选择，如果两个通道都没有可用的数据，就执行 default 子句中的语句。

以下实例执行后会不断地从两个通道中获取到的数据，当两个通道都没有可用的数据时，会输出 "no message received"。

go 复制代码

package main

import "fmt"

func main() {
  // 定义两个通道
  ch1 := make(chan string)
  ch2 := make(chan string)

  // 启动两个 goroutine，分别从两个通道中获取数据
  go func() {
    for {
      ch1 <- "from 1"
    }
  }()
  go func() {
    for {
      ch2 <- "from 2"
    }
  }()

  // 使用 select 语句非阻塞地从两个通道中获取数据
  for {
    select {
    case msg1 := <-ch1:
      fmt.Println(msg1)
    case msg2 := <-ch2:
      fmt.Println(msg2)
    default:
      // 如果两个通道都没有可用的数据，则执行这里的语句
      fmt.Println("no message received")
    }
  }
}

select 语句的使用场景

以下是一些 select 语句的使用场景：

等待多个通道的消息（多路复用）

当我们需要等待多个通道的消息时，使用 select 语句可以非常方便地等待这些通道中的任意一个通道有消息到达，从而避免了使用多个goroutine进行同步和等待。
超时等待通道消息

当我们需要在一段时间内等待某个通道有消息到达时，使用 select 语句可以与 time 包结合使用实现定时等待。
在通道上进行非阻塞读写

在使用通道进行读写时，如果通道没有数据，读操作或写操作将会阻塞。但是使用 select 语句结合 default 分支可以实现非阻塞读写，从而避免了死锁或死循环等问题。

因此，select 的主要作用是在处理多个通道时提供了一种高效且易于使用的机制，简化了多个 goroutine 的同步和等待，使程序更加可读、高效和可靠。

channel 与 select 结合的常见用途

利用 default 分支避免阻塞

select 的 default 分支语义：当所有 case 语句里读/写 channel 阻塞时，会执行 default!

无论 channel 是否有 buffer。

有些时候，我们可能不希望阻塞在写入 channel 上，那可以利用 select default 的特性，这样封装一个函数，当写入阻塞时，返回一个 false，让外界可以处理阻塞的情况：

go 复制代码

func tryWriteChannel(c chan<- int, value int) bool {
	select {
	case c <- value
		return true
	default:	//其他没就绪时，会执行
		return false
	}
}

这样使用：

go 复制代码

//active <- 1		//之前直接写 channel，如果满了，就会阻塞
writed := tryWriteChannel(active, 1)	//改成这样，可以在阻塞时，处理相关逻辑
if !writed {
	log.Println("failed to write channel")
	return
}

实现超时

假如我们想在一个 channel 的读/写操作上加一个超时逻辑，可以通过这样实现：在 select 代码块中，加一个 case，这个 case 会在超时后执行，这样会结束其他 case。

比如这样：

go 复制代码

func tryGetSemaphore(c chan<- struct{}) bool {
	select {
	
	case c <- struct {}{}:
		return true
		
	case <- time.After(1 * time.Second):	
	//在写 channel 的基础上，额外加一个情况，超时情况
		
		log.Println("timeout!!!")
		//1s 后返回，可以在这里做超时处理
		return true
	}
}

及时调用 timer 的 Stop 方法回收 Timer 资源。

心跳机制

循环执行一个额外的 case，这个 case 会定时返回。

go 复制代码

func worker() {
  heartbeat := time.NewTicker(30 * time.Second)
  defer heartbeat.Stop()
  for {
    select {
    case <-c:
      // ... do some stuff
    case <- heartbeat.C:
      //... do heartbeat stuff
    }
  }
}

time.NewTicker 会创建一个定时执行的心跳，可以把这个 ticker channel 读取的操作放到一个 case 里，这样 select 代码块就会定时执行一次。