逐步学习Go-Select多路复用

概述

这里又有多路复用，但是Go中的这个多路复用不同于网络中的多路复用。在Go里，select用于同时等待多个通信操作（即多个channel的发送或接收操作）。Go中的channel可以参考我的文章：逐步学习Go-并发通道chan(channel)

拆字解释

• 多路：指的是多个channel操作路径。你可以在select块中定义多个case，每个case对应一个channel上的I/O操作（发送或接收）。

• 复用：指的是select的功能，它可以监听多个channel上的事件，并且仅当其中一个channel准备就绪时才会执行相关操作。这样，单个goroutine可以高效地等待多个并发事件而不是单个事件。

复用的是goroutine，一个goroutine使用select可以监听多个信道。

整体来讲：Select就是为channel设计的。

select语法

Go语言中的select关键字功能在概念上与操作系统的select类似，区别在于Go的select是用于goroutine监听多个channel的可读或可写状态。

Go的select允许在channel上进行非阻塞收发，同时当多个channel同时响应时，select会随机执行其中的一个case。

Go的select语句可以包含一个default分支，使得在没有channel准备好时，不会阻塞goroutine，而是执行default分支。

select {case <-ch:println("recieved")case <-time.After(10 * time.Second):println("Timeout")default:printStr = "Hello Select"}

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接下来我们来看场景用例。

在下面的场景测试用例中，我们定义了三个channel： ch1, ch2和ch3。

select只有一个case条件满足

我们创建完成三个channel以后，我们只想ch1发送消息，那么在select三个channel时只有 case <- ch1可以满足，用例执行会输出"Recieved ch1"。

func TestSelect_ShouldRecvChan1_WhenChan1CaseWasFullfilled(t *testing.T) {ch1 := make(chan int, 1)ch2 := make(chan int, 1)ch3 := make(chan int, 1)chans := []chan int{ch1, ch2, ch3}var wg sync.WaitGroupwg.Add(1)go func() {chans[0] <- 1wg.Done()}()wg.Wait()select {case <-ch1:println("Recieved ch1")case <-ch2:println("Recieved ch2")case <-ch3:println("Recieved ch3")case <-time.After(10 * time.Second):println("Timeout")default:}}

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select有多个case条件满足

在这个场景中，我们使用三个goroutine向三个channel都发送了消息，然后等待所有的goroutine执行完成确保3个channel都接收到了消息，那么select会随机选择一个case条件执行（如果自己测试需要多执行几次，因为不止下一次会执行那个case分支）。

如果select中的多个case同时满足，Go语言如何进行选择。Go语言官方文档规定，当多个case都可以运行时，Go会按照"伪随机"的方式来选择一个case执行。这个"伪随机"是指，它不是完全随机的，而是通过一定的算法进行选择，以防止某个channel在高并发的情况下，出现饿死（被忽略）的情况。

func TestSelect_ShouldRandomEnterCaseBranch_WhenAllChannelsCaseWereFullfilled(t *testing.T) {ch1 := make(chan int, 1)ch2 := make(chan int, 1)ch3 := make(chan int, 1)chans := []chan int{ch1, ch2, ch3}var wg sync.WaitGroupwg.Add(3)for i := 0; i < 3; i++ {go func(i int) {chans[i] <- 1wg.Done()}(i)}wg.Wait()select {case <-ch1:println("Recieved ch1")case <-ch2:println("Recieved ch2")case <-ch3:println("Recieved ch3")case <-time.After(10 * time.Second):println("Timeout")default:}}

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select没有条件满足-阻塞（Deadlock）

在这个场景，我们只是创建了3个channel，但是没有向三个channel发送消息，那么执行select时go会panic, 错误信息为：Deadlock。

func TestSelect_ShouldBlock_WhenNoCaseWasFullfilled(t *testing.T) {ch1 := make(chan int, 1)ch2 := make(chan int, 1)ch3 := make(chan int, 1)select {case <-ch1:println("Recieved ch1")case <-ch2:println("Recieved ch2")case <-ch3:println("Recieved ch3")}}

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select没有条件满足-超时

在这个场景中，我们创建了三个channel，然后没有向这三个channel中发送消息，最后我们使用select尝试从三个channel中接收消息，但是我们在case中增加了一个超时检测。

在这个场景中，select会在10秒后执行 case <-time.After(10 * time.Second):分支因为管道条件没有被满足且没有default。

func TestSelect_ShouldTimeout_WhenNoCaseWasFullfilled(t *testing.T) {ch1 := make(chan int, 1)ch2 := make(chan int, 1)ch3 := make(chan int, 1)select {case <-ch1:println("Recieved ch1")case <-ch2:println("Recieved ch2")case <-ch3:println("Recieved ch3")case <-time.After(10 * time.Second):println("Timeout")}}

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select没有条件满足-default

在这个场景中，代码和上面的差别在于我们添加了default分支，添加了default后如果所有case没有条件满足则执行default分支，所以你执行这个用例控制台会打印Default。

func TestSelect_ShouldRunDefaultBranch_WhenNoCaseWasFullfilledAndHasDefaultBranch(t *testing.T) {ch1 := make(chan int, 1)ch2 := make(chan int, 1)ch3 := make(chan int, 1)select {case <-ch1:println("Recieved ch1")case <-ch2:println("Recieved ch2")case <-ch3:println("Recieved ch3")case <-time.After(10 * time.Second):println("Timeout")default:println("Default")}}

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select关闭的channel接收

在这个场景中，我们创建3个channel然后理解关闭，最后使用select来读取三个channel，那么根据关闭后chnanel的定义：channel在关闭后永远都可以读取，那么select 的case条件可以被满足且随机选择一个case分支执行，只是读取到的都是“0”值。

注意：0值这个是根据不同类型而不一样的，而且go是严格类型检查,nil是不通用的

func TestSelect_ShouldRecvZeroValue_WhenSelectFromClosedChannel(t *testing.T) {ch1 := make(chan int, 1)ch2 := make(chan int, 1)ch3 := make(chan int, 1)close(ch1)close(ch2)close(ch3)select {case value := <-ch1:if value == 0 {println("Recieved zero value from ch1")} else {println("Recieved ch1")}case value := <-ch2:if value == 0 {println("Recieved zero value from ch2")} else {println("Recieved ch2")}case value := <-ch3:if value == 0 {println("Recieved zero value from ch3")} else {println("Recieved ch3")}case <-time.After(10 * time.Second):println("Timeout")default:println("Default")}
}

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select 在关闭的channel上发送

在这个场景中，我们向通过select的case分支来向关闭的channel发送数据，根据go channel的定义：会发生panic。

如下截图，我们的UT显示PASS，表示发生了Panic,当然你也可以改变一下把assert.Panics注释掉，直接执行select的，那么你会得到第二张图的结果："send on closed channel"

func TestSelect_ShouldPanic_WhenSendToClosedChannel(t *testing.T) {ch1 := make(chan int, 1)ch2 := make(chan int, 1)ch3 := make(chan int, 1)close(ch1)close(ch2)close(ch3)assert.Panics(t, func() {select {case ch1 <- 1:println("send ch1")case ch2 <- 1:println("send ch2")case ch3 <- 1:println("send ch3")case <-time.After(10 * time.Second):println("Timeout")default:println("Default")}})}

参考： 逐步学习Go-Select多路复用 – FOF编程网