golang select 选择器的两种方案

本文介绍使用Go语言通过select实现并发处理多个通道的数据接收,并利用反射机制实现类型无关的通道选择,展示了一种灵活且强大的并发编程模式。

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golang select 选择器



常规模式:

package main

import (
	"fmt"
	"strconv"
)

func main() {
	var chs1 = make(chan int)
	var chs2 = make(chan float64)
	var chs3 = make(chan string)
	var ch4close = make(chan int)
	defer close(ch4close)

	go func(c chan int, ch4close chan int) {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- i
		}
		close(c)
		ch4close <- 1
	}(chs1, ch4close)

	go func(c chan float64, ch4close chan int) {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- float64(i) + 0.1
		}
		close(c)
		ch4close <- 1
	}(chs2, ch4close)

	go func(c chan string, ch4close chan int) {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- "string:" + strconv.Itoa(i)
		}
		close(c)
		ch4close <- 1
	}(chs3, ch4close)

	done := 0
	finished := 0
	for finished < 3 {
		select {
		case v, ok := <-chs1:
			if ok {
				done = done + 1
				fmt.Println(0, v)
			}
		case v, ok := <-chs2:
			if ok {
				done = done + 1
				fmt.Println(1, v)
			}
		case v, ok := <-chs3:
			if ok {
				done = done + 1
				fmt.Println(2, v)
			}
		case _, ok := <- ch4close:
			if ok {
				finished = finished+1
			}
		}
	}
	fmt.Println("Done", done)
}


reflect设计


package main

import (
	"fmt"
	"reflect"
	"strconv"
)

func main() {
	var chs1 = make(chan int)
	var chs2 = make(chan float64)
	var chs3 = make(chan string)
	var ch4close = make(chan int)
	defer close(ch4close)

	go func(c chan int, ch4close chan int) {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- i
		}
		close(c)
		ch4close <- 1
	}(chs1, ch4close)

	go func(c chan float64, ch4close chan int) {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- float64(i) + 0.1
		}
		close(c)
		ch4close <- 1
	}(chs2, ch4close)

	go func(c chan string, ch4close chan int) {
		for i := 0; i < 5; i++ {
			c <- "string:" + strconv.Itoa(i)
		}
		close(c)
		ch4close <- 1
	}(chs3, ch4close)


	var selectCase = make([]reflect.SelectCase, 4)
	selectCase[0].Dir = reflect.SelectRecv
	selectCase[0].Chan = reflect.ValueOf(chs1)

	selectCase[1].Dir = reflect.SelectRecv
	selectCase[1].Chan = reflect.ValueOf(chs2)

	selectCase[2].Dir = reflect.SelectRecv
	selectCase[2].Chan = reflect.ValueOf(chs3)

	selectCase[3].Dir = reflect.SelectRecv
	selectCase[3].Chan = reflect.ValueOf(ch4close)

	done := 0
	finished := 0
	for finished < len(selectCase)-1 {
		chosen, recv, recvOk := reflect.Select(selectCase)

		if recvOk {
			done = done+1
			switch chosen {
			case 0:
				fmt.Println(chosen, recv.Int())
			case 1:
				fmt.Println(chosen, recv.Float())
			case 2:
				fmt.Println(chosen, recv.String())
			case 3:
				finished = finished+1
				done = done-1
				// fmt.Println("finished\t", finished)
			}
		}
	}
	fmt.Println("Done", done)

}



### 多路选择器的概念与实现 多路选择器(Multiplexer),通常用于计算机科学中的网络编程和并发控制场景,其核心作用是从多个输入源中选择一个作为输出。在 IT 领域,特别是在 Golang 的 `select` 语法以及分布式系统的设计中,多路选择器的思想被广泛运用。 #### Golang 中的 Select 实现 在 Golang 中,`select` 是一种用于处理多个通道操作的关键字[^2]。它允许程序在一个 goroutine 中等待多个通信操作完成,并根据最先准备好的通道执行相应的逻辑。尽管 Go 并未通过显式的数据结构来表示整个 `select` 结构体,但它内部依赖于操作系统级别的事件驱动机制(如 epoll 或 kqueue)来监控多个文件描述符的状态变化。 以下是其实现的核心要点: 1. **Case 表达式**:每一个 `case` 对应一个可能的操作路径,比如读取某个通道或者向另一个通道写入数据。 2. **Default 支持**:如果没有任何通道准备好,则会立即执行默认分支。 3. **非阻塞特性**:当存在可运行的任务时,Go 运行时能够快速切换到该任务并继续执行。 下面是一个简单的例子展示如何利用 `select` 来构建一个多路选择器: ```go package main import ( "fmt" "time" ) func main() { ch1 := make(chan string, 1) ch2 := make(chan string, 1) go func() { time.Sleep(2 * time.Second) ch1 <- "from channel 1" }() go func() { time.Sleep(1 * time.Second) ch2 <- "from channel 2" }() for i := 0; i < 2; i++ { select { case msg1 := <-ch1: fmt.Println(msg1) case msg2 := <-ch2: fmt.Println(msg2) default: fmt.Println("no message received") } } } ``` 此代码片段展示了两个独立协程分别往不同信道发送消息的过程,而主线程则借助 `select` 同步接收这些消息。 #### BASE 思想下的多路选择应用 回到数据库设计领域,在遵循 BASE (Basically Available, Soft state, Eventually consistent) 原则的情况下,为了提高系统的高可用性和扩展能力,往往采用水平切分策略将海量的数据分布存储至若干台物理服务器上[^1]。这种架构本质上也是一种形式上的“多路选择”,因为它涉及到了对请求路由的选择——即决定某条查询应该发给哪一片区内的节点去处理。 具体来说,可以基于哈希算法计算键值所属分区号;也可以按照业务逻辑预先定义好每类实体对应的具体表名/库名集合等等方式达成目标。无论是哪种方法论指导下的实践方案,最终目的都是为了让客户端能够在最短时间内找到所需资源位置从而减少延迟时间成本。 ---
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