golang特性

通过通信共享内存

在 Go 中，通信共享内存是通过通道来实现的。Go 语言的设计哲学之一就是“不要通过共享内存来通信，而应通过通信来共享内存”。这意味着不鼓励直接在多个协程之间共享内存，而是通过通道进行数据交换，以确保并发安全性。

应用场景

• 协程间通信,即协程间数据传递
• 并发场景下利用channel的阻塞机制，作为同步机制(类似队列)
• 利用channel关闭时发送广播的特性，作为协程退出通知

任务分发与结果收集： 可以使用一个或多个协程生成任务，并将这些任务发送到一个通道中，然后另一个或多个协程从该通道接收任务并执行。执行结果可以发送到另一个通道中，由另一个协程负责收集和处理。
生产者-消费者模型： 可以使用通道来实现生产者-消费者模型，其中一个或多个协程负责生成数据并将其发送到通道中（生产者），另一个或多个协程从通道中接收数据并进行处理（消费者）。
协程池： 可以使用通道来实现协程池，其中一个协程负责接收任务并将其发送到通道中，另一个或多个协程从通道中接收任务并执行。
同步任务并行执行： 可以使用通道来控制多个协程的执行顺序，通过在通道中发送信号来同步它们的执行。
资源访问控制： 可以使用通道来控制对共享资源的访问，例如使用一个带有缓冲区的通道作为互斥锁，只有当通道中有空间时才允许写入，否则阻塞。
协程退出通知： 使用通道的关闭机制可以作为一种通知机制，当一个协程需要通知其他协程退出时，可以关闭一个通道，其他协程通过检测通道关闭来得知退出的信号，从而安全地结束执行。
使用通道实现并发安全的共享内存的基本示例：

package mainimport ("fmt""sync"
)func main() {var wg sync.WaitGroupch := make(chan int)wg.Add(2)// 协程1：向通道发送数据go func() {defer wg.Done()for i := 0; i < 5; i++ {ch <- i // 将数据发送到通道}close(ch) // 关闭通道}()// 协程2：从通道接收数据go func() {defer wg.Done()for num := range ch { // 从通道接收数据，直到通道被关闭fmt.Println("Received:", num)}}()wg.Wait()
}

创建了一个通道 ch，用于在两个协程之间传递数据。协程1负责向通道发送数据，协程2负责从通道接收数据。通道的阻塞特性确保了在数据发送和接收之间的同步，而通道的关闭机制则用于结束数据传递的过程。

channel 通过通讯共享内存

通道本质上是一种类型安全的消息队列，用于在协程之间传递数据。通过使用通道，可以避免并发环境下的竞态条件和锁问题，提高代码的可读性和可维护性。

通道的使用方式很简单：可以通过内置函数make()来创建一个通道，然后通过<-运算符来发送和接收数据。通道可以是有缓冲的，也可以是无缓冲的，具体选择取决于应用场景。

1. channel的方向，读、写、读写
2. channel 协程间通信信道
3. channel 阻塞协程
4. channel 并发场景下的同步机制
5. channel 通知协程退出
6. channel 的多路复用

package mainimport ("fmt""time"
)func sender(ch chan<- int) {for i := 0; i < 5; i++ {ch <- i // 将数据发送到通道time.Sleep(time.Second)}close(ch) // 关闭通道
}func receiver(ch <-chan int) {for {val, ok := <-ch // 从通道接收数据if !ok {fmt.Println("通道已关闭")return}fmt.Println("接收到数据:", val)}
}func main() {ch := make(chan int) // 创建一个整型通道go sender(ch)go receiver(ch)time.Sleep(6 * time.Second) // 等待一段时间确保程序执行完毕
}

sender函数负责往通道发送数据，而receiver函数负责从通道接收数据。主函数创建了一个通道，并启动了两个协程来执行发送和接收操作。

通过通道，这两个协程之间就实现了数据的传递，而不需要显式地共享内存。这种通信方式更加安全和可靠，避免了并发编程中常见的竞态条件和死锁问题。
安全可靠的原因
这种通过通道进行通信的方式更加安全和可靠，主要是因为它遵循了以下几个原则：
基于消息传递的通信模型：通道是基于消息传递的通信模型，它强调的是发送方和接收方之间的解耦。发送方通过通道将数据发送给接收方，而不需要关心接收方何时会收到数据，接收方也无需关心数据是何时发送的。这种解耦的特性减少了代码之间的耦合度，使得代码更加清晰和易于理解。
内置的同步机制：通道在实现上具有内置的同步机制，发送操作和接收操作都是原子性的。当一个协程尝试向通道发送数据时，如果通道已满（对于有缓冲的通道），发送操作会被阻塞，直到有接收方从通道中接收数据为止；同样，如果一个协程尝试从通道接收数据时，如果通道为空，接收操作也会被阻塞，直到有发送方向通道发送数据为止。这种阻塞机制有效地避免了竞态条件的发生。
关闭通道和广播特性：通道支持关闭操作，可以通过close()函数关闭通道。当通道关闭后，接收方可以通过判断通道的关闭状态来知道是否还有数据可以接收，这样就避免了接收方因为等待数据而陷入死锁状态。另外，关闭通道时会触发广播机制，所有正在等待接收数据的协程都会被唤醒，从而可以及时退出或进行其他操作。
通过通道进行通信的方式更加安全和可靠，因为它提供了简单且有效的同步机制，避免了常见的并发编程问题，如竞态条件和死锁。同时，它也符合 Go 语言的设计理念，即“不要通过共享内存来通信，而是通过通信来共享内存”，使得代码更加清晰、易于理解和维护。

注意

channel 用于协程间通讯，必须存在读写双方，否则将造成死锁

如果一个通道没有发送方或接收方，就无法完成通信操作。例如，如果一个协程试图向一个没有接收方的通道发送数据，发送操作将永远被阻塞，导致该协程无法继续执行下去，从而产生死锁。同样地，如果一个协程试图从一个没有发送方的通道接收数据，接收操作也将永远被阻塞，同样会导致死锁。

因此，在使用通道进行协程间通信时，需要确保发送方和接收方的存在，并且它们能够正确地协调完成数据的发送和接收操作，以避免死锁的发生。
在Go中，可以使用内置的len和cap函数来确定通道的发送方和接收方是否存在。

使用len(ch)函数可以检查通道中当前排队的元素数量。如果通道为空（没有发送方），则len(ch)返回0。
使用cap(ch)函数可以检查通道的容量。如果通道是无缓冲的（容量为0），则它必须有一个接收方，否则发送操作将被阻塞。如果通道是有缓冲的，即容量大于0，那么即使没有接收方，发送操作也可能不被阻塞，因为缓冲区中可以存放一定数量的元素。