15分钟学 Go 第 29 天:流程控制 - select语句

第29天:流程控制 - Select语句

1. 目标

理解Go语言中select语句的使用,以及如何在并发编程中有效地管理多个通道的操作。

2. select语句概述

select语句是Go语言中处理多个通道操作的强大机制。它类似于switch语句,但其用于处理通道事件。通过select,我们可以等待多个通道中的任意一个变得可用,从而实现高效的并发控制。

2.1 语法

go 复制代码
select {
case <-ch1:
    // ch1 可读取
case msg := <-ch2:
    // 从 ch2 可读取消息 msg
case ch3 <- msg:
    // 向 ch3 发送 msg
default:
    // 如果没有任何通道准备好
}

2.2 关键点

  • 每个case必须是一个通道操作。
  • select会随机选择一个可用的case,如果多个case同时可用,则会随机选择一个执行。
  • 若所有通道都不可用,且存在default分支,则执行default分支。
  • select语句是阻塞的,直到有case可以执行。

3. 使用场景

  • 处理多种通道: 允许并发地处理多个通道。
  • 超时控制: 在没有通道可用时,设置超时机制。
  • 任务结果收集: 收集多个并行任务的结果。

4. 示例代码

4.1 基本示例

下面是一个简单的select语句示例,展示如何从多个通道中接收数据。

go 复制代码
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch1 := make(chan string)
    ch2 := make(chan string)

    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        ch1 <- "来自通道1的消息"
    }()

    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        ch2 <- "来自通道2的消息"
    }()

    for i := 0; i < 2; i++ {
        select {
        case msg1 := <-ch1:
            fmt.Println("接收到:", msg1)
        case msg2 := <-ch2:
            fmt.Println("接收到:", msg2)
        }
    }
}

4.2 运行流程图

以下是基本示例的运行流程图:

markdown 复制代码
开始
  |
  v
创建通道 ch1 和 ch2
  |
  v
启动 goroutine 发送消息到 ch1
  |
  v
启动 goroutine 发送消息到 ch2
  |
  v
进入 for 循环
  |
  v
选择消息:
  |---------  ch1 有消息  -----------> 打印来自通道1的消息,继续
  |
  v
  |---------  ch2 有消息  -----------> 打印来自通道2的消息,继续
  |
  v
结束

5. 高级使用

5.1 超时控制

可以通过使用time.After函数来设置超时控制。

go 复制代码
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

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

    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        ch <- "消息来自通道"
    }()

    select {
    case msg := <-ch:
        fmt.Println("接收到:", msg)
    case <-time.After(1 * time.Second):
        fmt.Println("超时,没有接收到消息")
    }
}

5.2 运行流程图

markdown 复制代码
开始
  |
  v
创建通道 ch
  |
  v
启动 goroutine,2秒后发送消息到 ch
  |
  v
进入 select 语句:
    |
  +---+------------------+
  |   |                  |
  v   v                  v
接收到消息     超时 1 秒     <--- 超时
  |   |                  |
  +---+------------------+
  |
  v
结束

5.3 选择多个通道的消息

在处理多个通道并选择第一个可用的情况下,可以更有效地使用select

go 复制代码
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    ch1 := make(chan string)
    ch2 := make(chan string)

    go func() {
        time.Sleep(1 * time.Second)
        ch1 <- "通道1的消息"
    }()

    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        ch2 <- "通道2的消息"
    }()

    for i := 0; i < 2; i++ {
        select {
        case msg1 := <-ch1:
            fmt.Println("接收到:", msg1)
        case msg2 := <-ch2:
            fmt.Println("接收到:", msg2)
        }
    }
}

运行流程图:

markdown 复制代码
开始
  |
  v
创建通道 ch1 和 ch2
  |
  v
启动 goroutine 发送消息到 ch1
  |
  v
启动 goroutine 发送消息到 ch2
  |
  v
进入 for 循环
  |
  v
选择消息:
  |---------  ch1 有消息  -----------> 打印来自通道1的消息,继续
  |
  v
  |---------  ch2 有消息  -----------> 打印来自通道2的消息,继续
  |
  v
结束

6. 理解select的使用细节

6.1 战胜竞争条件

在并发编程中,需要小心避免竞争条件,尤其是在多个Goroutine同时访问共享资源时。select可以帮助我们合理安排资源使用。

6.2 哨兵模式

使用select可以实现哨兵模式,允许协程在通道中发送特定的结束信号。

go 复制代码
package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

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

    go func() {
        for {
            select {
            case msg := <-ch:
                fmt.Println("接收到:", msg)
            case <-done:
                fmt.Println("接收任务完成,退出")
                return
            }
        }
    }()

    // 发送消息
    ch <- "Hello, Go!"
    time.Sleep(1 * time.Second)
    
    // 发送结束信号
    done <- true
}

流程图:

markdown 复制代码
开始
  |
  v
创建通道 ch 和 done
  |
  v
启动 goroutine 监听 ch 和 done
  |
  v
发送消息到 ch
  |
  v
等待 1 秒
  |
  v
发送结束信号到 done
  |
  v
  ------> goroutine 结束

7. 总结

通过本节内容,我们深入理解了Go语言的select语句及其在并发编程中的应用。这一机制为我们提供了灵活的方式来处理多个通道,提高程序的效率和响应性。

7.1 重要概念回顾

  • select语句用于监听多条通道的事件。
  • 在多个通道都可用时,select随机选择其中之一执行。
  • 可以通过time.After实现超时控制。
  • 哨兵模式能有效管理协程的结束信号。

8. 练习

  1. 写一个程序 ,使用select语句从两个通道中接收字符串,并记录哪个通道先接收到消息。
  2. 实现一个超时功能,如果在3秒内没有消息从通道中接收,则打印"超时"。
  3. 使用哨兵模式,当接收到特定消息时,结束程序。

通过以上内容,相信你对Go语言中的select语句有了全面的理解。如果在学习过程中有任何问题,欢迎随时讨论!


怎么样今天的内容还满意吗?再次感谢观众老爷的观看,关注GZH:凡人的AI工具箱,回复666,送您价值199的AI大礼包。最后,祝您早日实现财务自由,还请给个赞,谢谢!

相关推荐
跟着珅聪学java1 小时前
spring boot +Elment UI 上传文件教程
java·spring boot·后端·ui·elementui·vue
我命由我123451 小时前
Spring Boot 自定义日志打印(日志级别、logback-spring.xml 文件、自定义日志打印解读)
java·开发语言·jvm·spring boot·spring·java-ee·logback
徐小黑ACG2 小时前
GO语言 使用protobuf
开发语言·后端·golang·protobuf
0白露4 小时前
Apifox Helper 与 Swagger3 区别
开发语言
Tanecious.4 小时前
机器视觉--python基础语法
开发语言·python
叠叠乐5 小时前
rust Send Sync 以及对象安全和对象不安全
开发语言·安全·rust
想跑步的小弱鸡5 小时前
Leetcode hot 100(day 3)
算法·leetcode·职场和发展
·薯条大王5 小时前
MySQL联合查询
数据库·mysql
战族狼魂5 小时前
CSGO 皮肤交易平台后端 (Spring Boot) 代码结构与示例
java·spring boot·后端
Tttian6226 小时前
Python办公自动化(3)对Excel的操作
开发语言·python·excel