Golang Concepts: Nil Channels

在 Go 中，通道是用于 goroutines 之间通信的核心特性。通道旨在用于消息共享，不过当我们使用 nil channel 时，有没有想到过为什么需要 nil channel 呢？

What are nil channels?

在 Go 中，nil 通道是已声明但未使用 make 语句初始化的通道，或显式设置为 nil。

一个 nil 通道具有以下属性：

从 nil 通道永久阻塞接收。
向 nil 通道永久阻塞发送。
关闭 nil 通道会引发 panic。

nil channel 有什么用？

让我们从涉及 channel 的基本示例开始，为我们探索 nil channel 的重要性铺平道路：

在上面的示例中，我们创建了两个 goroutine，它们分别在通道 a 和 b 上发送消息。在发送值完成后，它们还关闭了这些通道。

在主例程中，我们有一个无限循环来消耗来自通道的值。我们不关心处理的顺序，因此我们使用了一个 for..select 块来处理来自通道的值。

以下是上述程序的输出：

Received value from b: 10
Received value from b: 11
Received value from a: 0
Received value from b: 12
Received value from a: 1
Received value from b: 13
Received value from a: 2
Received value from b: 14
Received value from a: 3
Received value from b: 0
Received value from a: 4
Received value from b: 0
Received value from a: 0
Received value from b: 0
Received value from a: 0
Received value from b: 0
Received value from a: 0
...

Why?

一旦一个通道被关闭，并且其缓冲区中的所有值都被取出，该通道将始终立即返回零值。

所以，现在让我们通过从通道中获取打开的值来了解通道何时被关闭。

通过以上更改，虽然我们停止了打印零值，但我们仍然在无限循环中迭代一个已关闭的通道并打印相同的值。

Received value from b: 10
Received value from b: 11
Received value from a: 0
Received value from b: 12
Received value from a: 1
Received value from b: 13
Received value from a: 2
Received value from b: 14
Received value from a: 3
Received value from a: 4
Channel a is closed
Channel a is closed
Channel b is closed
Channel b is closed
...

现在，让我们尝试在我们知道通道已关闭时打破循环。我们可以通过利用两个变量，aClosed 和 bClosed，来实现这一点。

我们终于能够达到一个不再无限运行的位置。然而，如果你注意到，这里仍然多次打印 “Channel a is closed”。这导致了一些 CPU 循环的浪费！

Received value from b: 10
Received value from b: 11
Received value from a: 0
Received value from a: 1
Received value from a: 2
Received value from a: 3
Received value from a: 4
Received value from b: 12
Channel a is closed
Received value from b: 13
Channel a is closed
Channel a is closed
Received value from b: 14
Channel b is closed
Exiting.

当在 select 语句中使用多个通道操作时，如果其中一个通道被关闭，select 将立即解析到该通道，因为它可以立即接收（接收零值）。因此，我们会看到多次打印“Channel a is closed”的消息。

现在，让我们尝试将通道设置为 nil。在用于处理多个通道操作的 select 语句中，nil 通道实际上会被忽略（因为从 nil 通道接收会阻塞），因此我们不应该遇到因关闭通道而浪费 CPU 循环的问题。

现在就达到了完美的状态，不会再浪费任何 CPU 在循环里了。

Received value from b: 10
Received value from a: 0
Received value from b: 11
Received value from b: 12
Received value from a: 1
Received value from b: 13
Received value from b: 14
Channel b is closed
Received value from a: 2
Received value from a: 3
Received value from a: 4
Channel a is closed
Exiting.