В каких сценариях целесообразно использовать каналы в Go? Приведите примеры.

Каналы — это ключевой инструмент для коммуникации и синхронизации между горутинами, реализующий философию Go: "Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating."

Их целесообразно использовать в следующих сценариях:

1. Паттерн Worker Pool: Распределение задач между несколькими горутинами-воркерами.

   • Один канал (jobs) используется для отправки задач.
   • Другой канал (results) — для сбора результатов.
   • Это позволяет эффективно распараллелить CPU-bound или I/O-bound операции.

     
     jobs := make(chan int, 100)
     results := make(chan int, 100)

   // Запуск 3 воркеров for w := 1; w <= 3; w++ { go func() { for j := range jobs { // какая-то работа results <- j * 2 } }() }

2. Синхронизация и сигнализация: Управление жизненным циклом горутин.

   • Сигнал о завершении: Закрытие канала (close(done)) сигнализирует всем ожидающим горутинам, что пора завершать работу.
   • Ожидание события: Горутина может блокироваться на чтении из канала, пока другая горутина не отправит в него данные, сигнализируя о наступлении события.

3. Rate Limiting (Ограничение частоты запросов): Буферизованный канал можно использовать как семафор или ведро с токенами для ограничения количества одновременно выполняемых операций.

   // Разрешаем не более 10 одновременных операций
   limiter := make(chan struct{}, 10)
   
   for _, task := range tasks {
       limiter <- struct{}{} // Занимаем слот
       go func(t Task) {
           defer func() { <-limiter }() // Освобождаем слот
           process(t)
       }(task)
   }

4. Мультиплексирование с select: Обработка событий из нескольких источников (каналов) одновременно. select позволяет горутине ждать данных сразу из нескольких каналов и реагировать на первое поступившее сообщение.

Буферизованные vs. Небуферизованные каналы

• Небуферизованные (make(chan T)): Отправка блокируется, пока получатель не будет готов принять данные. Используются для гарантированной синхронизации.
• Буферизованные (make(chan T, N)): Отправка не блокируется, пока в буфере есть место. Используются для асинхронной коммуникации и повышения производительности, когда скорости отправителя и получателя могут различаться.

В простых случаях, когда нужно лишь дождаться завершения группы горутин, sync.WaitGroup может быть более простым и эффективным решением.