大家好，今天是鐵人賽第二十四天。Go語言的goroutine可以併發，提高程式運算效能，但還需要配合通道的使用，才能發揮最大的效益。 今天就來講go語言的通道，可以在多個goroutine之間傳送資料。

通道(channel)

通道是一個訊息佇列(Message Queue)的概念，遵守先進先出(First In First Out)的規則。goroutine之間可以透過通道來傳送或是等待訊息。

通道也是一種型別，預設值為nil，宣告時要用 chan 關鍵字，以及定義傳送資料的型別；在建立實體時要用 make，如下：

func main() {
    var c chan int
    fmt.Println(c)

    c = make(chan int)
    fmt.Println(c)
}

/* 執行結果：
<nil>
0xc000082060
*/

傳送資料

建立通道後，就可以傳送和接收資料，這個動作在go語言中有特殊的運算子 <- ，格式如下：

// 發送資料
通道  <-  值

// 接收資料
變數  <-  通道

當一個goroutine發送資料時，就必須有另一個goroutine接收資料，不然程式會有錯誤，如下：

func main() {
	c := make(chan int)
	c <- 0
}

執行就會發生錯誤，因為發送端正在等待接收端取得資料，沒有接收端的話就會一直等下去，變成了死結，錯誤訊息如下：

fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!

除了要加上接收端，還必須從另一個goroutine傳送資料才會成功，如下：

func main() {
	c := make(chan int)

    // 用匿名函式創建一個goroutine
	go func() {
		c <- 0
	}()

	val := <-c
	fmt.Println(val)
}

/* 執行結果：
0
*/

如此可知，通道是必須在併發的條件下才能夠使用的。

多個goroutine

如果是在main函式裡建立多個goroutine，依然可以使用同一個通道。下面是 A Tour of Go 的範例，一個整數陣列加總的併發程式：

// 定義一個整數陣列加總的函式
func sum(s []int, c chan int) {
	sum := 0
	for _, v := range s {
		sum += v
	}
	c <- sum // 傳送總和
}

func main() {
	s := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}

	c := make(chan int)
	go sum(s[:len(s)/2], c)
	go sum(s[len(s)/2:], c)
    
	x, y := <-c, <-c // 接收總和
	fmt.Println(x, y, x+y)
}

/* 執行結果：
15 6 21
*/

在通道接收資料時，一次只能接收一個值，如果有多個goroutine就要接收多次通道。

循環接收

除了用 x := <-c 方式接收資料外，也可以用 for range 循環接收多筆資料：

for data := range c {
    // do something
}

這個作法是用在一個goroutine傳送多筆資料給通道時，並在資料送完時用 close(c) 關閉通道，告訴 range 必須結束迴圈，範例如下：

// 定義一個整數平方的函式
func square(s []int, c chan int) {
	for _, v := range s {
		c <- v * v
	}
	close(c) // 關閉通道，告訴 range 結束迴圈
}

func main() {
	s := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}

	c := make(chan int)
	go square(s, c)

	for data := range c {
		fmt.Println(data)
	}
}

/* 執行結果：
1
4
9
16
25
36
*/