带有通道的 Goroutines 的行为

Question

下面给出的代码输出有点令人困惑，请帮助我理解通道和 goroutine 的行为以及如何 执行是否真的发生了。

我试图理解程序的流程但是“调用goroutine”之后的语句被执行，即使调用了goroutine， 稍后执行 goroutine 中的语句，

在第二次“调用 goroutine”时，行为不同，打印顺序/程序流程发生变化。

以下是代码：

    package main

    import "fmt"

    func main() {
        fmt.Println("1")
        done := make(chan string)
        go test(done)
        fmt.Println("7")
        fmt.Println(<-done)
        fmt.Println("8")
        fmt.Println(<-done)
        fmt.Println("9")
        fmt.Println(<-done)
    }
    func test(done chan string) {
        fmt.Println("2")
        done <- "3"
        done <- "10"
        fmt.Println("4")
        done <- "5"
       fmt.Println("6")
    }

以上代码的结果：

1
7
2
3
8
10
9
4
6
5

请帮助我了解为什么以及如何得出这个结果。

Answer 1

欢迎来到 Stack Overflow。我希望我能帮助你更好地理解 channel 和 goroutines。

概念一：Channels

将通道可视化为管道，数据从一端进入另一端。输入的第一个数据是从另一侧出来的第一个数据。有缓冲通道和非缓冲通道，但对于您的示例，您只需要了解无缓冲的默认通道。无缓冲通道一次只允许一个值在通道中。

写入无缓冲通道

类似这样的代码将数据写入通道的一端。

ch <- value

现在，这段代码实际上 等待 执行完毕，直到有东西从通道中读取值。无缓冲通道一次只允许一个值在其中，并且在读取之前不会继续执行。稍后我们将看到这如何影响代码执行的顺序。

从无缓冲通道读取

要从无缓冲通道读取（可视化从通道中取出值），执行此操作的代码如下所示

[value :=] <-ch

当您阅读代码文档时，[things in] 方括号表示其中的内容是可选的。上面，如果没有 [value :=]，您只会从通道中取出一个值，而不会将其用于任何事情。

现在当通道中有值时，这段代码有两个副作用。第一，它在我们现在所处的任何例程中从通道中读取值，然后继续处理该值。它的其他效果是允许将值放入通道的goroutine继续。这是理解示例程序所必需的关键部分。

如果通道中还没有值，它将等待一个值写入通道，然后再继续。换句话说，线程阻塞，直到通道有值要读取。

概念2：Goroutines

goroutine 允许您的代码同时继续执行两段代码。这可用于让您的代码执行得更快，或同时处理多个问题（想象一个服务器，其中多个用户同时从它加载页面）。

当您尝试找出在同时执行多个例程时执行代码的顺序时，就会出现您的问题。这是一个很好的问题，其他人已经正确地指出这取决于。当你生成两个 goroutine 时，执行哪些代码行的顺序是任意的。

下面带有 goroutine 的代码可能会首先打印 executing a() 或 end main()。这是因为产生一个 gorouting 意味着有两个并发的执行流（线程）同时发生。在这种情况下，一个线程停留在main() 中，另一个开始执行a() 中的第一行。运行时如何决定先运行哪个是任意的。

func main() {
    fmt.Println("start main()")
    go a()
    fmt.Println("end main()")
}

func a() {
    fmt.Println("executing a()")
}

Goroutines + Channels

现在让我们使用通道来控制 get 执行的顺序，何时执行。 现在唯一的区别是我们创建了一个通道，将它传递给 goroutine，然后等待它的值被写入，然后再继续 main。从前面开始，我们讨论了从通道读取值的例程如何需要等到通道中有值才能继续。由于executing a() 总是在写入通道之前打印，我们将一直等待读取放入通道的值，直到打印executing a()。由于我们在打印end main() 之前从通道读取（发生在写入通道之后），所以executing a() 将始终在end main() 之前打印。我创建了this playground，所以你可以自己运行它。

func main() {
    fmt.Println("start main()")
    ch := make(chan int)
    go a(ch)
    <-ch
    fmt.Println("end main()")
}

func a(ch chan int) {
    fmt.Println("executing a()")
    ch <- 0
}

你的例子

我认为此时您可以弄清楚什么时候会发生什么，以及可能以不同的顺序发生什么。当我在脑海中经历它时，我自己的第一次尝试是错误的（参见编辑历史）。你必须要小心！在编辑时我不会给出正确的答案，因为我意识到这可能是一个家庭作业。

编辑：更多关于<-done的语义

在我第一次浏览时，我忘了提到fmt.Println(<-done) 在概念上与以下内容相同。

value := <-done
fmt.Println(value)

这很重要，因为它可以帮助您看到当main() 线程从done 通道读取时，它不会同时打印它。这是运行时的两个独立步骤。

我希望这会有所帮助。如果您有任何问题，请告诉我。