Go语言channel超时机制

在前面对 channel 的介绍中，我们完全没有提到错误处理的问题，而这个问题显然是不能被忽略的。

在并发编程的通信过程中，最需要处理的就是超时问题，即向 channel 写数据时发现 channel 已满，或者从 channel 试图读取数据时发现 channel 为空。如果不正确处理这些情况，很可能会导致整个 goroutine 锁死。

虽然 goroutine 是 Go语言引入的新概念，但通信锁死问题已经存在很长时间，在之前的 C/C++ 开发中也存在。操作系统在提供此类系统级通信函数时也会考虑入超时场景，因此这些方法通常都会带一个独立的超时参数。超过设定的时间时，仍然没有处理完任务，则该方法会立即终止并返回对应的超时信息。

超时机制本身虽然也会带来一些问题，比如在运行比较快的机器或者高速的网络上运行正常的程序，到了慢速的机器或者网络上运行就会出问题，从而出现结果不一致的现象，但从根本上来说，解决死锁问题的价值要远大于所带来的问题。

使用 channel 时需要小心，比如对于以下这个用法：

i := <-ch

不出问题的话一切都正常运行。但如果出现了一个错误情况，即永远都没有人往 ch 里写数据，那么上述这个读取动作也将永远无法从 ch 中读取到数据，导致的结果就是整个 goroutine 永远阻塞并没有挽回的机会。如果 channel 只是被同一个开发者使用，那样出问题的可能性还低一些。但如果一旦对外公开，就必须考虑到最差的情况并对程序进行保护。

Go语言没有提供直接的超时处理机制，但我们可以利用 select 机制。虽然 select 机制不是专为超时而设计的，却能很方便地解决超时问题。因为 select 的特点是只要其中一个 case 已经完成，程序就会继续往下执行，而不会考虑其他 case 的情况。

基于此特性，我们来为 channel 实现超时机制：

// 首先，我们实现并执行一个匿名的超时等待函数
timeout := make(chan bool, 1)
go func() {
    time.Sleep(1e9) // 等待1秒钟
    timeout <- true
}()
// 然后我们把timeout这个channel利用起来
select {
    case <-ch:
    // 从ch中读取到数据
    case <-timeout:
    // 一直没有从ch中读取到数据，但从timeout中读取到了数据
}

这样使用 select 机制可以避免永久等待的问题，因为程序会在 timeout 中获取到一个数据后继续执行，无论对 ch 的读取是否还处于等待状态，从而达成 1 秒超时的效果。

这种写法看起来是一个小技巧，但却是在 Go语言开发中避免 channel 通信超时的最有效方法。在实际的开发过程中，这种写法也需要被合理利用起来，从而有效地提高代码质量。