29. Go 語言中的 select 用法

Hi，大家好，我是明哥。

在自己學習 Golang 的這段時間裏，我寫了詳細的學習筆記放在我的個人微信公衆號《Go編程時光》，對於 Go 語言，我也算是個初學者，因此寫的東西應該會比較適合剛接觸的同學，如果你也是剛學習 Go 語言，不防關注一下，一起學習，一起成長。

我的在線博客：http://golang.iswbm.com
我的 Github：github.com/iswbm/GolangCodingTime

前面寫過兩節關於 switch-case 的文章，分別是：

流程控制：switch-case

Go 語言中的類型斷言

今天要學習一個跟 switch-case 很像，但還有點個人特色 的 select-case，這一節本應該放在學習 Go 協程：詳解信道/通道裏一起講的，但是當時漏了，直到有讀者給我提出，才注意到，今天就用這篇文章補充一下。

跟 switch-case 相比，select-case 用法比較單一，它僅能用於信道/通道的相關操作。

select {
	case 表達式1:
		<code>
	case 表達式2:
		<code>
  default:
  	<code>
}

接下來，我們來看幾個例子幫助理解這個 select 的模型。

1. 最簡單的例子

先創建兩個信道，並在 select 前往 c2 發送數據

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	c1 := make(chan string, 1)
	c2 := make(chan string, 1)

	c2 <- "hello"

	select {
    case msg1 := <-c1:
      fmt.Println("c1 received: ", msg1)
    case msg2 := <-c2:
      fmt.Println("c2 received: ", msg2)
    default:
      fmt.Println("No data received.")
    }
}

在運行 select 時，會遍歷所有（如果有機會的話）的 case 表達式，只要有一個信道有接收到數據，那麼 select 就結束，所以輸出如下

c2 received:  hello

2. 避免造成死鎖

select 在執行過程中，必須命中其中的某一分支。

如果在遍歷完所有的 case 後，若沒有命中（命中：也許這樣描述不太準確，我本意是想說可以執行信道的操作語句）任何一個 case 表達式，就會進入 default 裏的代碼分支。

但如果你沒有寫 default 分支，select 就會阻塞，直到有某個 case 可以命中，而如果一直沒有命中，select 就會拋出 deadlock 的錯誤，就像下面這樣子。

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	c1 := make(chan string, 1)
	c2 := make(chan string, 1)

	// c2 <- "hello"

	select {
	case msg1 := <-c1:
		fmt.Println("c1 received: ", msg1)
	case msg2 := <-c2:
		fmt.Println("c2 received: ", msg2)
		// default:
		// 	fmt.Println("No data received.")
	}
}

運行後輸出如下

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

goroutine 1 [select]:
main.main()
        /Users/MING/GolandProjects/golang-test/main.go:13 +0x10f
exit status 2

解決這個問題的方法有兩種

一個是，養成好習慣，在 select 的時候，也寫好 default 分支代碼，儘管你 default 下沒有寫任何代碼。

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	c1 := make(chan string, 1)
	c2 := make(chan string, 1)

  // c2 <- "hello"
  
	select {
	case msg1 := <-c1:
		fmt.Println("c1 received: ", msg1)
	case msg2 := <-c2:
		fmt.Println("c2 received: ", msg2)
	default:
		
	}
}

另一個是，讓其中某一個信道可以接收到數據

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func main() {
	c1 := make(chan string, 1)
	c2 := make(chan string, 1)

  // 開啓一個協程，可以發送數據到信道
	go func() {
		time.Sleep(time.Second * 1)
		c2 <- "hello"
	}()

	select {
	case msg1 := <-c1:
		fmt.Println("c1 received: ", msg1)
	case msg2 := <-c2:
		fmt.Println("c2 received: ", msg2)
	}
}

3. select 隨機性

之前學過 switch 的時候，知道了 switch 裏的 case 是順序執行的，但在 select 裏卻不是。

通過下面這個例子的執行結果就可以看出

4. select 的超時

當 case 裏的信道始終沒有接收到數據時，而且也沒有 default 語句時，select 整體就會阻塞，但是有時我們並不希望 select 一直阻塞下去，這時候就可以手動設置一個超時時間。

package main

import (
	"fmt"
	"time"
)

func makeTimeout(ch chan bool, t int) {
	time.Sleep(time.Second * time.Duration(t))
	ch <- true
}

func main() {
	c1 := make(chan string, 1)
	c2 := make(chan string, 1)
	timeout := make(chan bool, 1)

	go makeTimeout(timeout, 2)

	select {
	case msg1 := <-c1:
		fmt.Println("c1 received: ", msg1)
	case msg2 := <-c2:
		fmt.Println("c2 received: ", msg2)
	case <-timeout:
		fmt.Println("Timeout, exit.")
	}
}

輸出如下

Timeout, exit.

5. 讀取/寫入都可以

上面例子裏的 case，好像都只從信道中讀取數據，但實際上，select 裏的 case 表達式只要求你是對信道的操作即可，不管你是往信道寫入數據，還是從信道讀出數據。

package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	c1 := make(chan int, 2)

	c1 <- 2
	select {
	case c1 <- 4:
		fmt.Println("c1 received: ", <-c1)
		fmt.Println("c1 received: ", <-c1)
	default:
		fmt.Println("channel blocking")
	}
}

輸出如下