# Day15 給我Go通道- Golang Channel (Block vs Deadlock)

昨天提到 因為`被併發出去的func`不會回傳值，
若想要在併發線程之間交流、傳遞資料、發送訊息，
就必須要，沒錯，就是地鼠們最熟悉的——

**徒手挖地道**。

## 通道（Channel）

* 通道分成兩種：**有Buffer** 跟 **無Buffer**
什麼意思？就是`有儲存空間限制的通道` vs `無儲存空間的通道`

* 通道也能分成另外兩種：**單向** 跟 **雙向**
什麼意思？
就是`主動call方 (caller)` 與 `被call方 (callee)`都能傳資料 vs `只有一方`能傳資料

**通道預設是雙向的**，除非你狠心將它變成單向道。

另外，就像有些地窖只能放酒、有些放食物、有的只能放充氣娃娃（？）
地鼠們挖的通道，也是有`型別 (Type)` 之分的，建立通道時記得要加。

### 【Unbuffered channel】

* 無緩衝的通道（unbuffered channel）
> **Variable := make(chan Type)**
>> c := make(chan int)

`通道(chan)`製造出來之後，需要傳進`要被你併發出去的func`，
他靠這個傳資料的。

`chan`是有方向性的，要看**箭頭**`<-`的方向。

chan <- A `把 A這個東西 塞進chan`
B<- chan  `從chan 挖東西出來 到B`

由以下兩個例子來說明`接、收方向性`：

func main() {
	ch := make(chan int)
	go func1(ch)
	ch <- 100
}

func func1(ch chan int) {
	i := <-ch
	fmt.Println(i)
}

func main() {
	ch := make(chan int)
	go func2(ch)
	got := <-ch
	fmt.Println(got)
}

func func2(ch chan int) {
	time.Sleep(time.Second * 2)
	ch <- 999
}

https://play.golang.org/p/KgZXzvNr4iP

### 【Buffered channel】
* 有空間限制的通道（buffered channel）
> **Variable := make(chan Type, Number)**
>> c := make(chan int, 2)

有限制儲存空間的通道，若限制放兩個，就只能有兩個充氣娃娃。
此時又塞第三個進去會爆炸！
喔說錯了，打結而已啦。

https://play.golang.org/p/AxO5Xd7tGrU

#### 【Deadlock死結】

func main() {
	ch := make(chan int, 2)
	go func3(ch)
	ch <- 100
	ch <- 99

	ch <- 98 // 發生deadlock
}

func func3(ch chan int) {
}

/* result:
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
*/

### 【阻塞Block vs 死結Deadlock】
通常chan塞不下第三個充氣娃娃時，只會發生`Block(阻塞滯留)`，
而當`Block`**永遠無法解開**的情況發生，則是 `Deadlock(死結)`。
上面會發生死結是因為 不論等多久，都不會從`Block`的狀態中脫離。

只要`通道(Chan)`**塞不下**，或者**沒東西可挖**，都會發生`Block`阻塞。

#### 【Block阻塞】

以下是`通道Channel` `阻塞Block`的例子

https://play.golang.org/p/9N-B6QFu1Q_v

func main() {
	ch := make(chan int, 2)
	go func4(ch)
	for i := 0; i < 10; i++ {
		ch <- i
		fmt.Println("main sent", i)
	}
	time.Sleep(time.Second)
}

func func4(ch chan int) {
	for {
		i := <-ch
		fmt.Println("func got", i)
		time.Sleep(time.Millisecond * 100)
	}
}

/* result:
func got 0
main sent 0
main sent 1
main sent 2
func got 1
...
...
*/

主程式不間斷地連續塞十次`數字` 送完休息1秒；而`func4`每0.1秒吃下來一個數值。
雖然慢，但程式不會`打死結`，慢慢執行終有一天能找到屬於他的出路。
Go還真勵志。

如果把`Buffer Size: 2`換成`5` 會發生什麼事情？

ch := make(chan int, 5)

同時間通道裡最多會有五個數字。
塞與取的先後順序，透過`log.SetFlags(5)`來看會比較清楚。

https://play.golang.org/p/MzL_-cj0N6h

## 無緩衝通道不等於無限通道

小坑注意：　　
初學時容易搞混，**無緩衝通道(Unbuffered)** 並不等於 **無限制(Unlimited)**的通道。

`The buffer size is the number of elements that can be sent to the channel without the send blocking.`

Buffer 是拿來緩衝用的，Unbuffered Channel則是`0緩衝`，就是沒有緩衝啦！
Unbuffered 是需要有同時有 **一頭寫入、另一頭讀出**，才能動的。

### 那Golang有沒有　**無限制的通道(Unlimited)**　呢？

殘酷的答案是，**沒有** 。

至於為什麼沒有？
要先想想喔，如果給1000個Byte緩衝的通道，代表程式執行時要預先挪空出1000個Byte個空間。
那如果今天是1000000個呢、甚至無限個呢？這還能不爆炸嗎？

讀寫速率要控制在一定的範圍內，Channel中的緩衝區塊才能起到作用。
若寫入通道中的速度永遠大於寫入速度（塞娃娃的速度永遠比用娃娃來的快），那麼給再多再大的倉庫放，永遠都會有不夠放的一天。

但是若是實作上真的有需求，可以透過一些trick的手段達成、模擬無限通道這件事，
例如使用 `slice` 來記錄通道中的東西。

或可參考 https://colobu.com/2021/05/11/unbounded-channel-in-go/