channel 和 select 控制 goroutines

最近有一个需求是在一个常驻内存的程序中结束相关任务。在 Go 中,创建一个 goroutine 非常简单,只需要 go 一下就可以了,但是如果我创建了很多 goroutine,想要结束怎么办?

比如说我有一个死循环的例子

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package main

import ("fmt"
"sync"
"time"
)

func main() {queue := make(chan int, 20)
var wg sync.WaitGroup
for {
// 就是一个死循环
queue <- 1
<-queue
for i := 0; i <10; i++ {wg.Add(1)
go func(i int) {time.Sleep(5 * time.Second)
fmt.Println("Sleep")
wg.Done()}(i)
}
wg.Wait()}
}

如何在一个 goroutine 里面控制所有的 goroutine,让所有的 goroutine 结束呢?这就需要 select 出场了。有人告诉我,这样子实现会更好一些:

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package main

import ("fmt"
"sync"
"time"
)

func main() {
// 定义一个用于指定退出的 channel
EXIT := make(chan int, 1)
queue := make(chan int, 20)
var wg sync.WaitGroup
// 启动新的 goroutine
go func() {time.Sleep(10 * time.Second)
// 休息了之后,该结束了
EXIT <- 1}()
for {
// 进入死循环
queue <- 1
select {
case <-EXIT:
// 收到了退出消息
fmt.Println("KILLED")
return
case <-queue:
for i := 0; i <10; i++ {wg.Add(1)
go func(i int) {time.Sleep(5 * time.Second)
fmt.Println("Sleep")
wg.Done()}(i)
}
wg.Wait()}
}
}

但是输出却是比较让人困惑:

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F:\>go run dada.go
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
Sleep
KILLED

看起来停止的时间有 15s,比预想的 10s 时间要长一些,这是为什么呢?

这里 select 的作用是,在遇到 channel case 时,尝试所有的 channel 是否为 ready;若有一个为 ready,则执行该 case,多个 case 时会随机执行其中一个 case;如果有 default,则会在所有都 not ready 时执行;没有 default 的话就 wait 等待 ready。

关于 select 的随机性,用一个例子来说明更方便一些:

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package main

import ("time"
"fmt"
)

func main() {
// 定义一个用于指定退出的 channel
c1 := make(chan int, 1)
c2 := make(chan int, 1)
for {
c1 <- 1
c2 <- 1
select{
case <-c1:
fmt.Println("c1")
// 防止出现 panic
<-c2
time.Sleep(1*time.Second)
case <-c2:
fmt.Println("c2")
<-c1
time.Sleep(1*time.Second)
}
}
}

输出结果如下:

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go run dada.go
c1
c1
c2
c1
c1
c2
c1
....

那这样上面还是会出现那种有可能没退出的情况,这样怎么做呢?下面我个人感觉会是一种更好的做法:

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package main

import ("fmt"
"sync"
"time"
)

func main() {
// 定义一个用于指定退出的 channel
EXIT := make(chan int, 1)
var wg sync.WaitGroup
// 启动新的 goroutine
go func() {time.Sleep(10 * time.Second)
// 休息了之后,该结束了
EXIT <- 1}()
for {
select {
case <-EXIT:
// 收到了退出消息
fmt.Println("KILLED")
return
default:
for i := 0; i <10; i++ {wg.Add(1)
go func(i int) {time.Sleep(5 * time.Second)
fmt.Println("Sleep")
wg.Done()}(i)
}
wg.Wait()}
}
}

还有一个值得注意的事情就是,对 select 来说,整体的运行相当于一个循环分支处理的过程。对 case 来说,过程是一个 block 的过程,比如说在执行 default 过程中,即使收到了来自 EXIT 的信息,也不会中断执行 default 去跳转执行 EXIT,而是在 default 完成之后,进入条件分支选择使优先进入 channel 已经 ready 的 case。