gopl-zh.github.com/ch8/ch8-04-2.md
2017-05-02 18:00:28 +08:00

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### 8.4.2. 串联的ChannelsPipeline
Channels也可以用于将多个goroutine连接在一起一个Channel的输出作为下一个Channel的输入。这种串联的Channels就是所谓的管道pipeline。下面的程序用两个channels将三个goroutine串联起来如图8.1所示。
![](../images/ch8-01.png)
第一个goroutine是一个计数器用于生成0、1、2、……形式的整数序列然后通过channel将该整数序列发送给第二个goroutine第二个goroutine是一个求平方的程序对收到的每个整数求平方然后将平方后的结果通过第二个channel发送给第三个goroutine第三个goroutine是一个打印程序打印收到的每个整数。为了保持例子清晰我们有意选择了非常简单的函数当然三个goroutine的计算很简单在现实中确实没有必要为如此简单的运算构建三个goroutine。
<u><i>gopl.io/ch8/pipeline1</i></u>
```Go
func main() {
naturals := make(chan int)
squares := make(chan int)
// Counter
go func() {
for x := 0; ; x++ {
naturals <- x
}
}()
// Squarer
go func() {
for {
x := <-naturals
squares <- x * x
}
}()
// Printer (in main goroutine)
for {
fmt.Println(<-squares)
}
}
```
如您所料上面的程序将生成0、1、4、9、……形式的无穷数列。像这样的串联Channels的管道Pipelines可以用在需要长时间运行的服务中每个长时间运行的goroutine可能会包含一个死循环在不同goroutine的死循环内部使用串联的Channels来通信。但是如果我们希望通过Channels只发送有限的数列该如何处理呢
如果发送者知道没有更多的值需要发送到channel的话那么让接收者也能及时知道没有多余的值可接收将是有用的因为接收者可以停止不必要的接收等待。这可以通过内置的close函数来关闭channel实现
```Go
close(naturals)
```
当一个channel被关闭后再向该channel发送数据将导致panic异常。当一个被关闭的channel中已经发送的数据都被成功接收后后续的接收操作将不再阻塞它们会立即返回一个零值。关闭上面例子中的naturals变量对应的channel并不能终止循环它依然会收到一个永无休止的零值序列然后将它们发送给打印者goroutine。
没有办法直接测试一个channel是否被关闭但是接收操作有一个变体形式它多接收一个结果多接收的第二个结果是一个布尔值okture表示成功从channels接收到值false表示channels已经被关闭并且里面没有值可接收。使用这个特性我们可以修改squarer函数中的循环代码当naturals对应的channel被关闭并没有值可接收时跳出循环并且也关闭squares对应的channel.
```Go
// Squarer
go func() {
for {
x, ok := <-naturals
if !ok {
break // channel was closed and drained
}
squares <- x * x
}
close(squares)
}()
```
因为上面的语法是笨拙的而且这种处理模式很常见因此Go语言的range循环可直接在channels上面迭代。使用range循环是上面处理模式的简洁语法它依次从channel接收数据当channel被关闭并且没有值可接收时跳出循环。
在下面的改进中我们的计数器goroutine只生成100个含数字的序列然后关闭naturals对应的channel这将导致计算平方数的squarer对应的goroutine可以正常终止循环并关闭squares对应的channel。在一个更复杂的程序中可以通过defer语句关闭对应的channel。最后主goroutine也可以正常终止循环并退出程序。
<u><i>gopl.io/ch8/pipeline2</i></u>
```Go
func main() {
naturals := make(chan int)
squares := make(chan int)
// Counter
go func() {
for x := 0; x < 100; x++ {
naturals <- x
}
close(naturals)
}()
// Squarer
go func() {
for x := range naturals {
squares <- x * x
}
close(squares)
}()
// Printer (in main goroutine)
for x := range squares {
fmt.Println(x)
}
}
```
其实你并不需要关闭每一个channel。只有当需要告诉接收者goroutine所有的数据已经全部发送时才需要关闭channel。不管一个channel是否被关闭当它没有被引用时将会被Go语言的垃圾自动回收器回收。不要将关闭一个打开文件的操作和关闭一个channel操作混淆。对于每个打开的文件都需要在不使用的使用调用对应的Close方法来关闭文件。
试图重复关闭一个channel将导致panic异常试图关闭一个nil值的channel也将导致panic异常。关闭一个channels还会触发一个广播机制我们将在8.9节讨论。