一文掌握 Go 语言 Select 的四大用法

本文带大家认识 Go 语言的 Select 用法，相信大家对于 switch 并不陌生，然而 select 跟 switch 有个共同特性就是都通过 case 的方式来处理，但是 select 跟 switch 处理的事情完全不同，也完全不相容。来看看 switch 有什么特性: 各种类型及型别操作，接口 interface{} 型别判断 variable.(type)，重点是会依照 case 顺序依序执行。先看个例子:

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))
}

运行出来的结果如下:

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

而 select 的特性就不同了，只能接收 channel，否则会出错，而 default 会直接执行，所以没有 default 的 select 就会遇到 blocking，假设没有送 value 进去 Channel 就会造成 panic，底下拿几个实际例子来解说。

Random Select

同一个 channel 在 select 会随机选取，底下看个例子:

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")
    }
}

执行后会发现有时候拿到 random 01 有时候拿到 random 02，这就是 select 的特性之一，case 是随机选取，所以当 select 有两个 channel 以上时，如果同时对全部 channel 送资料，则会随机选取到不同的 Channel。而上面有提到另一个特性『假设没有送 value 进入 Channel 就会造成 panic』，拿上面例子来改:

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

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

执行后会发现变成 deadlock，造成 main 主程式爆炸，这时候可以直接用 default 方式解决此问题:

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 就不会因为读不到 channel value 造成整个程式 deadlock。

Timeout 超时机制

用 select 读取 channle 时，一定会实作超过一定时间后就做其他事情，而不是一直 blocking 在 select 内。底下是简单的例子:

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，让其他地方可以透过 trigger timeout channel 达到让 select 执行结束，也或者有另一个写法是透握 time.After 机制

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 是回传 chan time.Time，所以执行 select 超过一秒时，就会输出 timeout 02。

检查 channel 是否已满

直接来看例子比较快:

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 为 1 的 channel，先丢值把 channel 填满。这时候可以透过 select + default 方式来确保 channel 是否已满，上面例子会输出 channel blocking，我们再把程式改成底下

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 改为 2 后，就可以继续在塞 value 进去 channel 了，这边的 buffer channel 观念可以看之前的文章 『用五分钟了解什么是 unbuffered vs buffered channel』 ^[1]

select for loop 用法

如果你有多个 channel 需要读取，而读取是不间断的，就必须使用 for + select 机制来实现，更详细的实作可以参考『15 分钟学习 Go 语言如何处理多个 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"
}

上面例子可以发现执行后如下:

其实把 default 拿掉也可以达到目的

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

当没有值送进来时，就会一直停在 select 区段，所以其实没有 default 也是可以正常运作的，而要结束 for 或 select 都需要透过 break 来结束，但是要在 select 区间直接结束掉 for 回圈，只能使用 break variable 来结束，这边是大家需要注意的地方。

参考资料