Go语言通道的多路复用——同时处理接收和发送多个通道的数据

提示

报话机同一时刻只能有一边进行收或者发的单边通信，报话机需要遵守的通信流程如下：

• 说话方在完成时需要补上一句“完毕”，随后放开通话按钮，从发送切换到接收状态，收听对方说话。
• 收听方在听到对方说“完毕”时，按下通话按钮，从接收切换到发送状态，开始说话。

电话可以在说话的同时听到对方说话，所以电话是一种多路复用的设备，一条通信线路上可以同时接收或者发送数据。同样的，网线、光纤也都是基于多路复用模式来设计的，网线、光纤不仅可支持同时收发数据，还支持多个人同时收发数据。

在使用通道时，想同时接收多个通道的数据是一件困难的事情。通道在接收数据时，如果没有数据可以接收将会发生阻塞。虽然可以使用如下模式进行遍历，但运行性能会非常差。

for{
    // 尝试接收ch1通道
    data, ok := <-ch1
    // 尝试接收ch2通道
    data, ok := <-ch2
    // 接收后续通道
    …
}

Go语言中提供了 select 关键字，可以同时响应多个通道的操作。select 的用法与 switch 语句非常类似，由 select 开始一个新的选择块，每个选择条件由 case 语句来描述。

与 switch 语句可以选择任何可使用相等比较的条件相比，select 有比较多的限制，其中最大的一条限制就是每个 case 语句里必须是一个 IO 操作，大致结构如下：

select{
    case 操作1:
        响应操作1
    case 操作2:
        响应操作2
    …
    default:
        没有操作情况
}

• 操作1、操作2：包含通道收发语句，请参考下表。

  select 多路复用中可以接收的样式

  操   作	语句示例
  接收任意数据	case <- ch;
  接收变量	case d :=  <- ch;
  发送数据	case ch <- 100;

• 响应操作1、响应操作2：当操作发生时，会执行对应 case 的响应操作。
• default：当没有任何操作时，默认执行 default 中的语句。

可以看出，select 不像 switch，后面并不带判断条件，而是直接去查看 case 语句。每个 case 语句都必须是一个面向 channel 的操作。

基于此功能，我们可以实现一个有趣的程序：

ch := make(chan int, 1)
for {
    select {
        case ch <- 0:
        case ch <- 1:
    }
    i := <-ch
    fmt.Println("Value received:", i)
}

能看明白这段代码的含义吗？其实很简单，这个程序实现了一个随机向 ch 中写入一个 0 或者 1 的过程。当然，这是个死循环。关于 select 的详细使用方法，请参考下节的示例。