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go select思想来源于网络IO模型中的select,本质上也是IO多路复用,只不过这里的IO是基于channel而不是基于网络,同时go select也有一些自己不同的特性,这里简单探讨下。

go select 的特性:

  • 每个case都必须是一个通信
  • 所有channel表达式都会被求值
  • 所有被发送的表达式都会被求值
  • 如果任意某个通信可以进行,它就执行;其他被忽略。
  • 如果有多个case都可以运行,select会随机公平地选出一个执行。其他不会执行。否则执行default子句(如果有)
  • 如果没有default字句,select将阻塞,直到某个通信可以运行;Go不会重新对channel或值进行求值。
  • 下面通过几个例子来理解这些特性:

    1.select closed/nil channel

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    for {
    select {
    case v1, ok := <-c1:
    // 如果c1被关闭(ok==false),每次从c1读取都会立即返回,将导致死循环
    // 可以通过将c1置为nil来让select ignore掉这个case,继续评估其它case
    if !ok {
    c1 = nil
    }
    }

    case v2 := <- c2:
    // 同样,如果c2被关闭,每次从c1读取都会立即返回对应元素类型的零值(如空字符串),导致死循环
    // 解决方案仍然是置c2为nil,但是有可能误判(写入方是写入了一个零值而不是关闭channel,比如整数0)

    case c3 <- v3:
    // 如果c3已经关闭,则panic
    // 如果c3为nil,则ignore该case
    }

    2.实现非阻塞读写

    结合特性5,6,可以通过带 default 语句的 select 实现非阻塞读写,在实践中还是比较有用的,比如 GS 尝试给玩家推送某条消息,可能并不希望 GS 阻塞在该玩家的 writeChan 上。

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    select {
    case writeChan <- msg:
    // do something write successed
    default:
    // drop msg, or log err
    }

    需要注意,一些同学可能将select与switch搞混,习惯先把default写好,然后加上外层的for循环导致死循环。使用select语句,for和default基本不会同时出现。

    3.实现定时任务

    结合特性2,每次 select 都会对所有通信表达式求值,因此可通过 time.After 简洁实现定时器功能,并且定时任务可通过 done channel 停止:

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    for {
    select {
    case <- time.After(time.Second):
    // do something per second
    case <- donec:
    return
    }
    }

    现在我们稍微变更一下:

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    donec := make(chan bool, 1)
    close(donec)
    for {
    select {
    case <- time.After(time.Second):
    fmt.Println("timer")
    case <- donec:
    }
    }

    现在这段代码会输出什么?还是 panic?答案是什么也不会,因为:

  • donec close 了,每次 select 都会执行到 case <- donec ,并读出零值(false)
  • 每次执行了 case <- donec1 后,select 再次对 case1 的 timer.After 求值,返回一个新的下一秒超时的 Timer
  • 再次执行到 case <- donec ….
  • 因此, case <- timer.After(time.Second) 不应该解释为每一秒执行一次,而是其它 case 如果有一秒都没有执行,那么就执行这个 case。

    4.多个case满足读写条件

    结合特性4,如果多个case满足读写条件,select会随机选择一个语句执行:

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    func main() {
    ch := make(chan int, 1024)
    go func(ch chan int) {
    for {
    val := <-ch
    fmt.Printf("val:%d\n", val)
    }
    }(ch)

    tick := time.NewTicker(1 * time.Second)
    for i := 0; i < 5; i++ {
    select {
    case ch <- i:
    case <-tick.C:
    fmt.Printf("%d: case <-tick.C\n", i)
    }

    time.Sleep(500 * time.Millisecond)
    }
    close(ch)
    tick.Stop()
    }
    val:0
    val:1
    2: case <-tick.C
    val:3
    4: case <-tick.C
    

    可以看到向ch写入的2和4”不见”了,因为当tick.C和ch同时满足读写条件时,select随机选择了一个执行,导致看起来一些数据丢了,其实这个例子是比较极端的,因为向ch写入的数据本身就与外部for循环计数耦合了,导致依赖于select的随机结果(本次没随机到,放到下次,但此时写入的数据已经变更了),因此实际不是数据丢了,而是代码设计时没有考虑到每次select只会执行一条读写语句(并且是随机选取的),导致结果不如预期。

    总的来说,go select还是比较容易踩坑的,比如加了不该加的default,没有考虑到channel关闭的情况,没有理解随机性等等,在使用的时候还是要小心。