Day15 給我Go通道- Golang Channel (Block vs Deadlock)

昨天提到 因為被併發出去的func不會回傳值，
若想要在併發線程之間交流、傳遞資料、發送訊息，
就必須要，沒錯，就是地鼠們最熟悉的——

徒手挖地道。

通道（Channel）

• 通道分成兩種：有Buffer 跟 無Buffer
  什麼意思？就是有儲存空間限制的通道 vs 無限制的通道

• 通道也能分成另外兩種：單向 跟 雙向
  什麼意思？
  就是主動call方 (caller) 與 被call方 (callee)都能傳資料 vs 只有一方能傳資料

通道預設是雙向的，除非你狠心將它變成單向道。

另外，就像有些地窖只能放酒、有些放食物、有的只能放充氣娃娃（？）
地鼠們挖的通道，也是有型別 (Type) 之分的，建立通道時記得要加。

【Unbuffered channel】

• 無緩衝的通道（unbuffered channel）

Variable := make(chan Type)

c := make(chan int)

通道(chan)製造出來之後，需要傳進要被你併發出去的func，
他靠這個傳資料的。

chan是有方向性的，要看箭頭<-的方向。

chan <- A `把 A這個東西 塞進chan`
B<- chan  `從chan 挖東西出來 到B`

由以下兩個例子來說明接、收方向性：

func main() {
	ch := make(chan int)
	go func1(ch)
	ch <- 100
}

func func1(ch chan int) {
	i := <-ch
	fmt.Println(i)
}

func main() {
	ch := make(chan int)
	go func2(ch)
	got := <-ch
	fmt.Println(got)
}

func func2(ch chan int) {
	time.Sleep(time.Second * 2)
	ch <- 999
}

https://play.golang.org/p/KgZXzvNr4iP

【Buffered channel】

• 有空間限制的通道（buffered channel）

Variable := make(chan Type, Number)

c := make(chan int, 2)

有限制儲存空間的通道，若限制放兩個，就只能有兩個充氣娃娃。
此時又塞第三個進去會爆炸！
喔說錯了，打結而已啦。

https://play.golang.org/p/AxO5Xd7tGrU

【Deadlock死結】

func main() {
	ch := make(chan int, 2)
	go func3(ch)
	ch <- 100
	ch <- 99

	ch <- 98 // 發生deadlock
}

func func3(ch chan int) {
}

/* result:
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
*/

【阻塞Block vs 死結Deadlock】

通常chan塞不下第三個充氣娃娃時，只會發生Block(阻塞滯留)，
而當Block永遠無法解開的情況發生，則是 Deadlock(死結)。
上面會發生死結是因為 不論等多久，都不會從Block的狀態中脫離。

只要通道(Chan)塞不下，或者沒東西可挖，都會發生Block阻塞。

【Block阻塞】

以下是通道Channel 阻塞Block的例子

https://play.golang.org/p/9N-B6QFu1Q_v

func main() {
	ch := make(chan int, 2)
	go func4(ch)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		ch <- i
		fmt.Println("main sent", i)
	}
	time.Sleep(time.Second)
}

func func4(ch chan int) {
	for {
		i := <-ch
		fmt.Println("func got", i)
		time.Sleep(time.Millisecond * 100)
	}
}

/* result:
func got 0
main sent 0
main sent 1
main sent 2
func got 1
...
...
*/

主程式不間斷地連續塞十次數字 送完休息1秒；而func4每0.1秒吃下來一個數值。
雖然慢，但程式不會打死結，慢慢執行終有一天能找到屬於他的出路。
Go還真勵志。

如果把Buffer Size: 2換成5 會發生什麼事情？

ch := make(chan int, 5)

同時間通道裡最多會有五個數字。
塞與取的先後順序，透過log.SetFlags(5)來看會比較清楚。

https://play.golang.org/p/MzL_-cj0N6h

無緩衝通道不等於無限通道

小坑注意：　　
初學時容易搞混，無緩衝通道(Unbuffered) 並不等於 **無限制(Unlimited)**的通道。

The buffer size is the number of elements that can be sent to the channel without the send blocking.

Buffer 是拿來緩衝用的，Unbuffered Channel則是0緩衝，就是沒有緩衝啦！
Unbuffered 是需要有同時有 一頭寫入、另一頭讀出，才能動的。

那Golang有沒有　無限制的通道(Unlimited)　呢？

殘酷的答案是，沒有 。

至於為什麼沒有？
要先想想喔，如果給1000個Byte緩衝的通道，代表程式執行時要預先挪空出1000個Byte個空間。
那如果今天是1000000個呢、甚至無限個呢？這還能不爆炸嗎？

讀寫速率要控制在一定的範圍內，Channel中的緩衝區塊才能起到作用。
若寫入通道中的速度永遠大於寫入速度（塞娃娃的速度永遠比用娃娃來的快），那麼給再多再大的倉庫放，永遠都會有不夠放的一天。

但是若是實作上真的有需求，可以透過一些trick的手段達成、模擬無限通道這件事，
例如使用 slice 來記錄通道中的東西。