标签：highlight 运行 语法 那是 error 学习 读取 输出 需要
1 为什么会有信道
协程（goroutine）算是Go的一大新特性，也正是这个大杀器让Go为很多路人驻足欣赏，让信徒们为之欢呼津津乐道。
协程的使用也很简单，在Go中使用关键字“go“后面跟上要执行的函数即表示新启动一个协程中执行功能代码。
func main() {
go test()
fmt.Println("it is the main goroutine")
time.Sleep(time.Second * 1)
}
func test() {
fmt.Println("it is a new goroutine")
}
可以简单理解为，Go中的协程就是一种更轻、支持更高并发的并发机制。
仔细看上面的main函数中有一个休眠一秒的操作，如果去掉该行，则打印结果中就没有“it is a new goroutine”。这是因为新启的协程还没来得及运行，主协程就结束了。
所以这里有个问题，我们怎么样才能让各个协程之间能够知道彼此是否执行完毕呢？
显然，我们可以通过上面的方式，让主协程休眠一秒钟，等等子协程，确保子协程能够执行完。但作为一个新型语言不应该使用这么low的方式啊。连Java这位老前辈都有Future这种异步机制，而且可以通过get方法来阻塞等待任务的执行，确保可以第一时间知晓异步进程的执行状态。
所以，Go必须要有过人之处，即另一个让路人侧目，让信徒为之疯狂的特性——信道（channel）。
2 信道如何使用
信道可以简单认为是协程goroutine之间一个通信的桥梁，可以在不同的协程里互通有无穿梭自如，且是线程安全的。
2.1 信道分类
信道分为两类
无缓冲信道
ch := make(chan string)
有缓冲信道
ch := make(chan string, 2)
2.2 两类信道的区别
1、从声明方式来看，有缓冲带了容量，即后面的数字，这里的2表示信道可以存放两个stirng类型的变量
2、无缓冲信道本身不存储信息，它只负责转手，有人传给它，它就必须要传给别人，如果只有进或者只有出的操作，都会造成阻塞。有缓冲的可以存储指定容量个变量，但是超过这个容量再取值也会阻塞。
2.3 两种信道使用举例
无缓冲信道
func main() {
ch := make(chan string)
go func() {
ch <- "send"
}()
fmt.Println(<-ch)
}
在主协程中新启一个协程且是匿名函数，在子协程中向通道发送“send”，通过打印结果，我们知道在主线程使用<-ch接收到了传给ch的值。
<-ch是一种简写方式，也可以使用str := <-ch方式接收信道值。
上面是在子协程中向信道传值，并在主协程取值，也可以反过来，同样可以正常打印信道的值。
func main() {
ch := make(chan string)
go func() {
fmt.Println(<-ch)
}()
ch <- "send"
}
有缓冲信道
func main() {
ch := make(chan string, 2)
ch <- "first"
ch <- "second"
fmt.Println(<-ch)
fmt.Println(<-ch)
}
执行结果为
first second
信道本身结构是一个先进先出的队列，所以这里输出的顺序如结果所示。
从代码来看这里也不需要重新启动一个goroutine，也不会发生死锁（后面会讲原因）。
3 信道的关闭和遍历
3.1 关闭
信道是可以关闭的。对于无缓冲和有缓冲信道关闭的语法都是一样的。
close(channelName)
注意信道关闭了，就不能往信道传值了，否则会报错。
func main() {
ch := make(chan string, 2)
ch <- "first"
ch <- "second"
close(ch)
ch <- "third"
}
报错信息
panic: send on closed channel
3.2 遍历
有缓冲信道是有容量的，所以是可以遍历的，并且支持使用我们熟悉的range遍历。
func main() {
chs := make(chan string, 2)
chs <- "first"
chs <- "second"
for ch := range chs {
fmt.Println(ch)
}
}
输出结果为
first second fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
没错，如果取完了信道存储的信息再去取信息，也会死锁（后面会讲）
4 信道死锁
有了前面的介绍，我们大概知道了信道是什么，如何使用信道。
下面就来说说信道死锁的场景和为什么会死锁（有些是自己的理解，可能有偏差，如有问题请指正）。
4.1 死锁现场1
func main() {
ch := make(chan string)
ch <- "channelValue"
}
func main() {
ch := make(chan string)
<-ch
}
这两种情况，即无论是向无缓冲信道传值还是取值，都会发生死锁。
原因分析
如上场景是在只有一个goroutine即主goroutine的，且使用的是无缓冲信道的情况下。
前面提过，无缓冲信道不存储值，无论是传值还是取值都会阻塞。这里只有一个主协程的情况下，第一段代码是阻塞在传值，第二段代码是阻塞在取值。因为一直卡住主协程，系统一直在等待，所以系统判断为死锁，最终报deadlock错误并结束程序。
延伸
func main() {
ch := make(chan string)
go func() {
ch <- "send"
}()
}
这种情况不会发生死锁。
有人说那是因为主协程发车太快，子协程还没看到，车就开走了，所以没来得及抱怨（deadlock）就结束了。
其实不是这样的，下面举个反例
func main() {
ch := make(chan string)
go func() {
ch <- "send"
}()
time.Sleep(time.Second * 3)
}
这次主协程等你了三秒，三秒你总该完事了吧？！
但是从执行结果来看，并没有子协程因为一直阻塞就造成报死锁错误。
这是因为虽然子协程一直阻塞在传值语句，但这也只是子协程的事。外面的主协程还是该干嘛干嘛，等你三秒之后就发车走人了。因为主协程都结束了，所以子协程也只好结束（毕竟没搭上车只能回家了，光杵在哪也于事无补）
4.2 死锁现场2
紧接着上面死锁现场1的延伸场景，我们提到延伸场景没有死锁是因为主协程发车走了，所以子协程也只能回家。也就是两者没有耦合的关系。
如果两者通过信道建立了联系还会死锁吗？
func main() {
ch1 := make(chan string)
ch2 := make(chan string)
go func() {
ch2 <- "ch2 value"
ch1 <- "ch1 value"
}()
<- ch1
}
执行结果为
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
没错，这样就会发生死锁。
原因分析
上面的代码不能保证是主线程的<-ch1先执行还是子协程的代码先执行。
如果主协程先执行到<-ch1，显然会阻塞等待有其他协程往ch1传值。终于等到子协程运行了，结果子协程运行ch2 <- "ch2 value"就阻塞了，因为是无缓冲，所以必须有下家接收值才行，但是等了半天也没有人来传值。
所以这时候就出现了主协程等子协程的ch1，子协程在等ch2的接收者，ch1<-“ch1 value”语句迟迟拿不到执行权，于是大家都在相互等待，系统看不下去了，判定死锁，程序结束。
相反执行顺序也是一样。
延伸
有人会说那我改成这样能避免死锁吗
func main() {
ch1 := make(chan string)
ch2 := make(chan string)
go func() {
ch2 <- "ch2 value"
ch1 <- "ch1 value"
}()
<- ch1
<- ch2
}
不行，执行结果依然是死锁。因为这样的顺序还是改变不了主协程和子协程相互等待的情况，即死锁的触发条件。
改为下面这样就可以正常结束
func main() {
ch1 := make(chan string)
ch2 := make(chan string)
go func() {
ch2 <- "ch2 value"
ch1 <- "ch1 value"
}()
<- ch2
<- ch1
}
借此，通过下面的例子再验证上面死锁现场1是因为主协程没受到死锁的影响所以不会报死锁错误的问题
func main() {
ch1 := make(chan string)
ch2 := make(chan string)
go func() {
ch2 <- "ch2 value"
ch1 <- "ch1 value"
}()
go func() {
<- ch1
<- ch2
}()
time.Sleep(time.Second * 2)
}
我们刚刚看到如果
<- ch1 <- ch2
放到主协程，则会因为相互等待发生死锁。但是这个例子里，将同样的代码放到一个新启的协程中，尽管两个子协程存在阻塞死锁的情况，但是不会影响主协程，所以程序执行不会报死锁错误。
4.3 死锁现场3
func main() {
chs := make(chan string, 2)
chs <- "first"
chs <- "second"
for ch := range chs {
fmt.Println(ch)
}
}
输出结果为
first second fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
原因分析
为什么会在输出完chs信道所有缓存值后会死锁呢？
其实也很简单，虽然这里的chs是带有缓冲的信道，但是容量只有两个，当两个输出完之后，可以简单的将此时的信道等价于无缓冲的信道。
显然对于无缓冲的信道只是单纯的读取元素是会造成阻塞的，而且是在主协程，所以和死锁现场1等价，故而会死锁。
5 总结
1、信道是协程之间沟通的桥梁
2、信道分为无缓冲信道和有缓冲信道
3、信道使用时要注意是否构成死锁以及各种死锁产生的原因
如果您觉得阅读本文对您有帮助，请点一下“推荐”按钮，您的“推荐”将是我最大的写作动力！如果您想持续关注我的文章，请扫描二维码，关注JackieZheng的微信公众号，我会将我的文章推送给您，并和您一起分享我日常阅读过的优质文章。
标签：highlight 运行 语法 那是 error 学习 读取 输出 需要
原文地址：https://www.cnblogs.com/bigdataZJ/p/go-channel-deadlock.html
