前情提要是这样的：

我昨天参加了我非常喜欢的某公司的全栈开发工程师的面试， 在介绍了我各种过往奇奇怪怪的（真的是非常奇怪的，面试官听了以后直皱眉😂）项目之后， 面试官开始考核我的一些实战能力。 然后上来的第一道代码设计的题目就把我考到了，要我用协程实现多生产多消费，并且能控制协程创建退出。

可能是我 Golang 只接触了一个月左右的时间， 虽然之前确实有一次被考到 channel 的用法（但复盘的时候也就是简单补习了一下 make channel）。 这次上来直接动手要写代码，还是很多反应不过来，我直接就寄了… 查了一会 channel 的用法，后面憋出几行又发现为了不让进程过早退出还要使用 waitGroup 这些😇。 然后上面说到的模型确实比较重要的，毕竟我简历上也吹嘘自己掌握各种异步任务设计… 结果就是啪啪打脸。

于是在这场被虐的非常惨烈的面试之后，我决定把这样一个生产消费模型好好补一下。 最后补习完了以后发现，大量的内容还是跟 Golang 的 channel 用法有关，那么这篇文章就主要对其做一个梳理。

基础

我不会讲太多，因为很多地方可以查到，介绍的肯定也更详细。 这里只是提供一个较快的了解。

channel

首先对 channel 需要掌握它的类型声明、创建和操作方法。

channel的类型声明

在Golang当中，我们通过 [VARIABLE NAME] <-chan | chan | chan<- [TYPE] 这样的句式来声明一个 channel 和它内部的数据类型。 这里 chan 有点像一个前缀的修饰词，可能由于是关键字的原因，在用法上和普通泛型上有区分。 我认为关键是要使用象形的记忆方式，把 chan 本身就想象成一个管道，你可以在 chan 的两侧用 <- 来标记 chan 在这个作用域中的可以使用的端口是写端还是读端，没有标记时代表允许双端的操作

channel的创建

通过 make 我们可以创建一个 channel ，这里值得注意的是 make 分配的容量是根据对象的原子个数分配的。 像 string 类型，分配的是字符串的长度，这里是容易理解错的。 但如果你是创建的一个 struct，那分配的容量是“多少个struct”。

channel的操作

chan 最基本的操作就是写值和取值操作。

写值的语法是 [CHANNEL] <- [VARIABLE] | [VALUE]，是象形的操作方式。

取值的语法是 [VARIABLE] := <-[CHANNEL]，代表从写端取值， 此外还有和 range 一起使用的一些语法糖（这里就不过多介绍了）。

Context

Context 的中文含义是上下文，这类设计其实在很多服务框架中有做到。 像在Rust的一些Web框架中，会有 app.data 的设计，这样做的目的主要就是方便线程/协程之间实现数据的共享。

在Golang当中，我认为 Context 也起到了类似的作用。 但在这样一个功能的基础上，Context 还提供了一些特殊字段和控制方法，用来实现对协程的控制。 最重要的一种用法如下：

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select {
case <- ctx.Done():
    return
default:
    // normal works when this goroutine is up
    // ...
}

我们通过 ctx.Done 这个管道来判断协程是否需要终止， 这个管道的消息可以通过设置 TimeOut 或者手动 cancel 等方法来发送。 具体可以查阅相关的资料。

Practice

最后我们来提一下多生产多消费这个模型的实践。 思路其实很简单，我们需要创建一个 channel 来作为消息队列，另外我们还需要一个 Context 来控制协程的退出。

我们首先定义消息的格式，并准备 channel 和 Context。

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type Message struct {
    Content string
}

func main() {
    var ctx, cancel = context.WithCancel(context.Background())
    dataChannel := make(chan Message)
    countChannel := make(chan int, 1)
    // ...

dataChannel 是用来生产的消息队列，countChannel 是生产者之间用来协同控制消息号的。 由于 countChannel 的读写会发生在一个生产者当中，我们需要设置一个大小为1的缓冲， 每次生产者进行生产之前，生产者会先读取缓冲中的值，并把最新的消息号更新。

最后结合 Context 的基本用法，我们得到的核心逻辑如下：

Producer 核心逻辑

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select {
// Handle <-ctx.Done()
case <-ctx.Done():
    fmt.Printf("Producer_%d quit\n", id)
    return
default:
    // Get message count
    Count := <-countCh
    Count += 1
    countCh <- Count

    // Produce
    dataCh <- Message{
        Content: fmt.Sprintf("Producer_%d sending message_%d", id, Count),
    }
    time.Sleep(1 * time.Second)
}

Consumer 核心逻辑

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// Consume
data := <-dataCh
fmt.Printf("Consumer_%d get message: %s\n", id, data.Content)