Go 語言使用 Select 四大用法

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本篇教學要帶大家認識 Go 語言Select 用法,相信大家對於 switch 並不陌生,但是 selectswitch 有個共同特性就是都過 case 的方式來處理,但是 select 跟 switch 處理的事情完全不同,也完全不相容。來看看 switch 有什麼特性: 各種類型及型別操作,接口 interface{} 型別判斷 variable.(type),重點是會依照 case 順序依序執行。底下看個例子:

package main

var (
    i interface{}
)

func convert(i interface{}) {
    switch t := i.(type) {
    case int:
        println("i is interger", t)
    case string:
        println("i is string", t)
    case float64:
        println("i is float64", t)
    default:
        println("type not found")
    }
}

func main() {
    i = 100
    convert(i)
    i = float64(45.55)
    convert(i)
    i = "foo"
    convert(i)
    convert(float32(10.0))
}

跑出來的結果如下:

i is interger 100
i is float64 +4.555000e+001
i is string foo
type not found

select 的特性就不同了,只能接 channel 否則會出錯,default 會直接執行,所以沒有 default 的 select 就會遇到 blocking,假設沒有送 value 進去 Channel 就會造成 panic,底下拿幾個實際例子來解說。

教學影片

此篇部落格內容有錄製成影片放在 Udemy 平台上面,有興趣的可以直接參考底下:

Random Select

同一個 channel 在 select 會隨機選取,底下看個例子:

package main

import "fmt"

func main() {
    ch := make(chan int, 1)

    ch <- 1
    select {
    case <-ch:
        fmt.Println("random 01")
    case <-ch:
        fmt.Println("random 02")
    }
}

執行後會發現有時候拿到 random 01 有時候拿到 random 02,這就是 select 的特性之一,case 是隨機選取,所以當 select 有兩個 channel 以上時,如果同時對全部 channel 送資料,則會隨機選取到不同的 Channel。而上面有提到另一個特性『假設沒有送 value 進去 Channel 就會造成 panic』,拿上面例子來改:

func main() {
    ch := make(chan int, 1)

    select {
    case <-ch:
        fmt.Println("random 01")
    case <-ch:
        fmt.Println("random 02")
    }
}

執行後會發現變成 deadlock,造成 main 主程式爆炸,這時候可以直接用 default 方式解決此問題:

func main() {
    ch := make(chan int, 1)

    select {
    case <-ch:
        fmt.Println("random 01")
    case <-ch:
        fmt.Println("random 02")
    default:
        fmt.Println("exit")
    }
}

主程式 main 就不會因為讀不到 channel value 造成整個程式 deadlock。

Timeout 超時機制

用 select 讀取 channle 時,一定會實作超過一定時間後就做其他事情,而不是一直 blocking 在 select 內。底下是簡單的例子:

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    timeout := make(chan bool, 1)
    go func() {
        time.Sleep(2 * time.Second)
        timeout <- true
    }()
    ch := make(chan int)
    select {
    case <-ch:
    case <-timeout:
        fmt.Println("timeout 01")
    }
}

建立 timeout channel,讓其他地方可以透過 trigger timeout channel 達到讓 select 執行結束,也或者有另一個寫法是透握 time.After 機制

    select {
    case <-ch:
    case <-timeout:
        fmt.Println("timeout 01")
    case <-time.After(time.Second * 1):
        fmt.Println("timeout 02")
    }

可以注意 time.After 是回傳 chan time.Time,所以執行 select 超過一秒時,就會輸出 timeout 02

檢查 channel 是否已滿

直接來看例子比較快:

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int, 1)
    ch <- 1
    select {
    case ch <- 2:
        fmt.Println("channel value is", <-ch)
        fmt.Println("channel value is", <-ch)
    default:
        fmt.Println("channel blocking")
    }
}

先宣告 buffer size 為 1 的 channel,先丟值把 channel 填滿。這時候可以透過 select + default 方式來確保 channel 是否已滿,上面例子會輸出 channel blocking,我們再把程式改成底下

func main() {
    ch := make(chan int, 2)
    ch <- 1
    select {
    case ch <- 2:
        fmt.Println("channel value is", <-ch)
        fmt.Println("channel value is", <-ch)
    default:
        fmt.Println("channel blocking")
    }
}

把 buffer size 改為 2 後,就可以繼續在塞 value 進去 channel 了,這邊的 buffer channel 觀念可以看之前的文章『用五分鐘了解什麼是 unbuffered vs buffered channel

select for loop 用法

如果你有多個 channel 需要讀取,而讀取是不間斷的,就必須使用 for + select 機制來實現,更詳細的實作可以參考『15 分鐘學習 Go 語言如何處理多個 Channel 通道

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    i := 0
    ch := make(chan string, 0)
    defer func() {
        close(ch)
    }()

    go func() {
    LOOP:
        for {
            time.Sleep(1 * time.Second)
            fmt.Println(time.Now().Unix())
            i++

            select {
            case m := <-ch:
                println(m)
                break LOOP
            default:
            }
        }
    }()

    time.Sleep(time.Second * 4)
    ch <- "stop"
}

上面例子可以發現執行後如下:

1574474619
1574474620
1574474621
1574474622

其實把 default 拿掉也可以達到目的

select {
case m := <-ch:
    println(m)
    break LOOP

當沒有值送進來時,就會一直停在 select 區段,所以其實沒有 default 也是可以正常運作的,而要結束 for 或 select 都需要透過 break 來結束,但是要在 select 區間直接結束掉 for 迴圈,只能使用 break variable 來結束,這邊是大家需要注意的地方。