Как горутины взаимодействуют с помощью каналов?

Каналы (channels) — это основной механизм для безопасного обмена данными и синхронизации между горутинами в Go. Они представляют собой типизированный конвейер, через который можно отправлять и получать значения.

"Не обменивайтесь данными через общую память; вместо этого делите память путем обмена данными." (Effective Go)

Базовый пример:

// Создаем канал для передачи значений типа int
ch := make(chan int)

go func() {
    // Отправляем значение 42 в канал. 
    // Эта операция заблокируется, пока кто-то не будет готов принять данные.
    ch <- 42 
}()

// Принимаем значение из канала. 
// Эта операция заблокируется, пока кто-то не отправит данные.
value := <-ch
fmt.Println(value) // Выведет: 42

Ключевые концепции и операции:

• 
  

  Блокировка и синхронизация: По умолчанию каналы небуферизованные. Отправка (ch <- data) блокируется до тех пор, пока другая горутина не будет готова принять данные (<-ch), и наоборот. Это обеспечивает точку синхронизации.

  
  
• 
  

  Буферизованные каналы: Можно создать канал с буфером: make(chan int, 10). Отправка в такой канал не блокируется, пока в буфере есть свободное место. Прием не блокируется, пока в буфере есть данные.

  
  
• 
  

  Закрытие канала: Канал можно закрыть с помощью close(ch). Это сигнал для получателей, что новых данных больше не будет. Попытка записи в закрытый канал вызовет панику. Чтение из закрытого канала немедленно вернет нулевое значение для типа канала и второй флаг ok со значением false.

  
  
• 
  

  Итерация по каналу с помощью range: for item := range ch будет автоматически читать данные из канала, пока он не будет закрыт. Это удобный способ обработки потока данных.

  
  
• 
  

  Оператор select: Позволяет горутине ожидать операции сразу на нескольких каналах. select блокируется, пока одна из операций (отправка или получение) не станет доступной. Если доступны несколько, выбирается одна случайным образом. Это мощный инструмент для реализации сложных сценариев конкурентности.