Какие существуют способы чтения данных из нескольких каналов в Go?

В Go существует несколько подходов для чтения из нескольких каналов, основной из которых — это использование оператора select.

1. Оператор select

select — это основной механизм для работы с несколькими каналами. Он блокируется до тех пор, пока один из его case не станет доступен для выполнения (т.е. пока не появится возможность прочитать или записать данные в канал). Если готовы несколько case, выбирается один из них псевдослучайным образом.

select {
case msg1 := <-ch1:
    fmt.Println("Получено из ch1:", msg1)
case msg2 := <-ch2:
    fmt.Println("Получено из ch2:", msg2)
case <-time.After(time.Second * 1):
    // Этот case сработает, если в течение 1 секунды
    // не будет получено данных ни из ch1, ни из ch2.
    fmt.Println("Тайм-аут чтения.")
}

2. Паттерн Fan-in

Fan-in — это паттерн конкурентности, при котором несколько входных каналов объединяются в один выходной. Это позволяет абстрагироваться от множества источников и обрабатывать данные в едином цикле.

Для реализации этого паттерна используется select внутри горутины. Ниже представлен надежный пример, который обрабатывает закрытие входных каналов.

// fanIn объединяет несколько каналов в один.
// Он использует WaitGroup, чтобы дождаться завершения всех горутин,
// читающих из входных каналов, и после этого закрывает выходной канал.
func fanIn[T any](chans ...<-chan T) <-chan T {
    out := make(chan T)
    var wg sync.WaitGroup

    // Запускаем по одной горутине на каждый входной канал.
    for _, ch := range chans {
        wg.Add(1)
        go func(c <-chan T) {
            defer wg.Done()
            for val := range c {
                out <- val
            }
        }(ch)
    }

    // Запускаем горутину, которая закроет выходной канал `out`,
    // когда все входные каналы будут прочитаны и закрыты.
    go func() {
        wg.Wait()
        close(out)
    }()

    return out
}

// Пример использования:
// combinedChan := fanIn(ch1, ch2, ch3)
// for msg := range combinedChan {
//     fmt.Println(msg)
// }

Ключевые аспекты при работе с select

• Псевдослучайный выбор: Если несколько case готовы одновременно, select выберет один из них псевдослучайным образом, чтобы избежать "голодания" одного из каналов.
• Блокировка и default: При отсутствии готовых каналов select блокируется. Для неблокирующего поведения используется default, который выполняется немедленно, если ни один другой case не готов.
• Закрытые каналы: Чтение из закрытого канала происходит немедленно и возвращает zero-value для типа данных канала. Это может привести к бесконечному циклу в select, если не проверять, открыт ли канал (val, ok := <-ch).
• Nil-каналы: case с nil-каналом никогда не будет выбран. Это полезный прием для временного "отключения" одного из case в цикле select.