8.14GO之条件语句

2023-11-28 18:28:04

8.14GO之条件语句

Go语言条件语句

一些大题的和类C语言无异，但是：

Go 没有三目运算符，所以不支持 ?: 形式的条件判断。

相当于Java中的：

    public boolean isEmpty(){
        return size == 0 ? true : false;
    }

Go之条件语句

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。

Go条件语句之`select`语句

简单理解：

chan关键字定义了goroutine中的管道通信，一个goroutine可以和另一个goroutine进行通信。

什么是goroutine

goroutine是Go中最基本的执行单元。

特点：

每一个Go程序至少有一个Goroutine：主Goroutine。

线程(Thread)

特点：

轻量级进程(Lightweight Process，LWP）
程序执行流的最小单元

一个标准线程的组成：

线程ID
当前指令指针(PC)
寄存器集合
堆
栈

一个线程的特点：

是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位
多线程之间 共享堆，不共享栈。 线程切换由操作系统调度

协程(coroutine)

特点：

称微线程与子例程（或者称为函数）
是一种程序组件。相对子例程而言，协程更为一般和灵活，但在实践中使用没有子例程那样广泛

一个协程的特点：

多协程之间 共享堆，不共享栈

线程与协程的不同点

线程切换由操作系统调度
协程的切换由程序员在代码中显示控制

好处：

避免了上下文切换的额外耗费
兼顾了多线程的优点
简化了高并发程序的复杂

Goroutine--->需要深入了解、实践。目前还不是很明白。

特点：

协程不是并发的，而Goroutine支持并发的。
Goroutine可以理解为一种Go语言的协程。
同时它可以运行在一个或多个线程上。-
goroutine支持协程之间的互相通信--->使用关键字chan是channel的简写

`channel`的特点

特点：

一个 channels 是一个通信机制，可以让一个 goroutine 通过它给另一个 goroutine 发送值信息。
每个 channel 都有一个特殊的类型，也就是 channels 可发送数据的类型。一个可以发送 int 类型数据的 channel 一般写为 chan int。

和多线程ThreadLocal不一样的地方：

ThreadLocal：

ThreadLocal能够放一个线程级别的变量
本身能够被多个线程共享使用，又能达到线程安全的目的
在多线程环境下保证成员变量的安全

ThreadLocal相当于一个共享的内存区域，供多个线程共享堆的数据。线程只能共享堆的数据，不能共享栈的数据。

Goroutine：

Go语言提倡使用通信的方法代替共享内存
资源需要在 goroutine 之间共享时，通道在 goroutine 之间架起了一个管道，并提供了确保同步交换数据的机制。
因为go是强类型语言，所以声明通道时，需要指定将要被共享的数据的类型。
可以通过通道共享goroutine当中的内置类型、命名类型、结构类型和引用类型的值或者指针。

可以说goroutine实现了协程之间的栈的数据的共享。

通信的方法就是使用通道（channel），如下图所示：

channel 是一种队列一样的结构。

channel规则的特点：

可以向一个goroutine建立多个channel通道
同时只能有一个 goroutine 访问通道进行发送和获取数据。
goroutine遵循先入先出（First In First Out）的规则，保证收发数据的顺序。--->和栈空间的规则一样

通道的使用方式

声明通道

创建通道

使用通道发送数据

通道本身需要一个类型进行修饰，就像切片类型需要标识元素类型。通道的元素类型就是在其内部传输的数据类型

声明通道类型格式：

var 通道变量 chan 通道类型

通道类型：通道内的数据类型。
通道变量：保存通道的变量。--->通道本身也是一个变量，

chan 类型的空值是 nil，声明后需要配合 make 后才能使用。

创建通道格式--->通道本身是引用类型，需要使用make进行创建

通道实例 := make(chan 数据类型)

数据类型：通道内传输的元素类型。
通道实例：通过make创建的通道句柄。--->可以理解为在堆中开辟一个空间

示例：

package main

import (
    "expvar"
    "fmt"
)

func main() {
    ch1 := make(chan int) //创建一个整数类型的通道
    ch2 := make(chan interface{}) //创建一个空接口类型的通道, 可以存放任意格式

    type Equip struct {
        expvar.Var
    }

    ch2 := make(chan *Equip)
    fmt.Println()
}

使用通道发送数据--->操作符：`<-`

通道发送苏剧的格式：

通道变量 <- 值

通道变量：通过make创建好的通道实例。--->这是一个堆里面的实际对象，对应到一个堆的地址
值：可以是变量、常量、表达式或者函数返回值等。值的类型必须与ch通道的元素类型一致。

示例：

package main

func main() {
    ch1 := make(chan int) //创建一个整数类型的通道
    ch2 := make(chan interface{}) //创建一个空接口类型的通道, 可以存放任意格式

    ch1 <- 1
    ch2 <- 3.1415926
    ch2 <- "Hello,World!"
}

使用通道接受数据--->操作符：`<-`

通道接收数据的特征：

通道的收发操作在不同的两个 goroutine 间进行。
- 通道的数据在没有接收方处理时，数据发送方会持续阻塞，因此通道的接收必定在另外一个 goroutine 中进行。

接收将持续阻塞直到发送方发送数据。
- 接收方接收时，通道中没有发送方发送数据，接收方也会发生阻塞，直到发送方发送数据为止。
每次接收一个元素。
- 通道一次只能接收一个数据元素。

概括：

通过通道传送数据需要两个goroutine
发送没有接收会阻塞goroutine，接收没有发送数据也会阻塞goroutine--->非常类似Java多线程中的线程通信模型

可以创建非阻塞接收数据的类型

接收数据的四种写法：

阻塞式接收数据
非阻塞式接收数据
接收任意数据，忽略接收的数据
循环接收

阻塞式接收数据：

data <- ch

执行该语句时将会阻塞，直到接收到数据并赋值给 data 变量。

非阻塞式接收数据：

data, ok <- ch

data：表示接收到的数据。未接收到数据时，data 为通道类型的零值。
ok：表示是否接收到数据。

非阻塞的通道接收方法可能造成高的 CPU 占用，因此使用非常少。如果需要实现接收超时检测，可以配合 select 和计时器 channel 进行

接收任意数据，忽略接收的数据：

<- ch

阻塞接收数据后，忽略从通道返回的数据。执行该语句时将会发生阻塞，直到接收到数据，但接收到的数据会被忽略。

通过通道在 goroutine 间阻塞收发实现并发同步。

使用通道做同步并发的实例：

package main

import "fmt"

func main() {
	//构建一个通道
	ch := make(chan int)

	//开启一个并发匿名函数
	go func() {
		fmt.Println("start goroutine")

		//通过通道通知main的goroutine
		ch <- 0
		fmt.Println("exit goroutine")
	}()

	fmt.Println("wait goroutine")

	//等待匿名goroutine
	<- ch

	fmt.Println("all done")
}

可以看到执行顺序：

先执行main中的构建和通道接收的内容。到<- ch此时goroutine进入阻塞状态
接着等到go func()当中的goroutine运行向通道ch中添加值
最后main中收到了值以后解除阻塞状态，往下运行

所以输出顺序是：

wait goroutine
start goroutine
exit goroutine
all done

代码说明：

ch := make(chan int) //构建一个同步用的通道。
go func() //开启一个匿名函数的并发。
ch <- 0 //匿名 goroutine 即将结束时，通过通道通知 main 的 goroutine，这一句会一直阻塞直到 main 的 goroutine 接收为止。
<- ch //开启 goroutine 后，马上通过通道等待匿名 goroutine 结束。

虽然是并发运行但是通过阻塞的方式还是可以实现数据的安全、准确性

循环接收：

借用 for range 语句进行多个元素的接收操作

for data := range ch {
}

特点：

通道 ch 可以进行遍历--->遍历的结果就是接收到的数据。数据类型就是通道的数据类型。

通过 for 遍历获得的变量只有一个，即 data。

有点类似增强for循环

示例：

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	//构建一个通道
	chNo2 := make(chan int)

	//开启一个并发匿名函数
	go func() {

		//for循环，从3->0
		for i := 3; i > 0; i-- {
			//每次将循环的值发送到main的goroutine中
			chNo2 <- i

			//每次发送完时等待
			time.Sleep(time.Second)
		}
	}()

	//遍历接收通道的数据
	for data := range chNo2 {
		//打印通道数据
		fmt.Println(data)

		//当遇到数据0时，退出接收循环
		if data == 0 {
			break
		}
	}
}

代码说明：

ch := make(chan int)
//通过 make 生成一个整型元素的通道。
go func() //将匿名函数并发执行。
ch <- i //将 3 到 0 之间的数值依次发送到通道 ch 中。
for data := range ch  //使用 for 从通道中接收数据。

本篇内容参考：

Go语言通道（chan）——goroutine之间通信的管道

Go goroutine理解 - SegmentFault 思否

go的并发实现原理在后续学习到以后会深入的记录学习过程。

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8.14GO之条件语句

Go语言条件语句

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Go条件语句之select语句

什么是goroutine

线程(Thread)

协程(coroutine)

线程与协程的不同点

Goroutine--->需要深入了解、实践。目前还不是很明白。

channel的特点

通道的使用方式

声明通道类型格式：

创建通道格式--->通道本身是引用类型，需要使用make进行创建

使用通道发送数据--->操作符：<-

使用通道接受数据--->操作符：<-

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`channel`的特点

使用通道发送数据--->操作符：`<-`

使用通道接受数据--->操作符：`<-`