14.5 通道，超时和计时器（Ticker）

`time` 包中有一些有趣的功能可以和通道组合使用。 其中就包含了 `time.Ticker` 结构体，这个对象以指定的时间间隔重复的向通道 C 发送时间值： ~~~ type Ticker struct { C <-chan Time // the channel on which the ticks are delivered. // contains filtered or unexported fields ... } ~~~ 时间间隔的单位是 ns（纳秒，int64），在工厂函数 `time.NewTicker` 中以 `Duration` 类型的参数传入：`func Newticker(dur) *Ticker`。 在协程周期性的执行一些事情（打印状态日志，输出，计算等等）的时候非常有用。 调用 `Stop()` 使计时器停止，在 `defer` 语句中使用。这些都很好的适应 `select` 语句: ~~~ ticker := time.NewTicker(updateInterval) defer ticker.Stop() ... select { case u:= <-ch1: ... case v:= <-ch2: ... case <-ticker.C: logState(status) // call some logging function logState default: // no value ready to be received ... } ~~~ `time.Tick()` 函数声明为 `Tick(d Duration) <-chan Time`，当你想返回一个通道而不必关闭它的时候这个函数非常有用：它以 d 为周期给返回的通道发送时间，d是纳秒数。如果需要像下边的代码一样，限制处理频率（函数 `client.Call()` 是一个 RPC 调用，这里暂不赘述（参见第 [15.9](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/15.9.md) 节）： ~~~ import "time" rate_per_sec := 10 var dur Duration = 1e9 / rate_per_sec chRate := time.Tick(dur) // a tick every 1/10th of a second for req := range requests { <- chRate // rate limit our Service.Method RPC calls go client.Call("Service.Method", req, ...) } ~~~ 这样只会按照指定频率处理请求：`chRate` 阻塞了更高的频率。每秒处理的频率可以根据机器负载（和/或）资源的情况而增加或减少。 问题 14.1：扩展上边的代码，思考如何承载周期请求数的暴增（提示：使用带缓冲通道和计时器对象）。 定时器（Timer）结构体看上去和计时器（Ticker）结构体的确很像（构造为 `NewTimer(d Duration)`），但是它只发送一次时间，在 `Dration d` 之后。 还有 `time.After(d)` 函数，声明如下： ~~~ func After(d Duration) <-chan Time ~~~ 在 `Duration d` 之后，当前时间被发到返回的通道；所以它和 `NewTimer(d).C` 是等价的；它类似 `Tick()`，但是 `After()` 只发送一次时间。下边有个很具体的示例，很好的阐明了 `select` 中 `default` 的作用： 示例 14.11：[timer_goroutine.go](https://github.com/Unknwon/the-way-to-go_ZH_CN/blob/master/eBook/examples/chapter_14/timer_goroutine.go)： ~~~ package main import ( "fmt" "time" ) func main() { tick := time.Tick(1e8) boom := time.After(5e8) for { select { case <-tick: fmt.Println("tick.") case <-boom: fmt.Println("BOOM!") return default: fmt.Println(" .") time.Sleep(5e7) } } } ~~~ 输出： ~~~ . . tick. . . tick. . . tick. . . tick. . . tick. BOOM! ~~~ 习惯用法：简单超时模式 要从通道 `ch` 中接收数据，但是最多等待1秒。先创建一个信号通道，然后启动一个 `lambda` 协程，协程在给通道发送数据之前是休眠的： ~~~ timeout := make(chan bool, 1) go func() { time.Sleep(1e9) // one second timeout <- true }() ~~~ 然后使用 `select` 语句接收 `ch` 或者 `timeout` 的数据：如果 `ch` 在 1 秒内没有收到数据，就选择到了 `time` 分支并放弃了 `ch`的读取。 ~~~ select { case <-ch: // a read from ch has occured case <-timeout: // the read from ch has timed out break } ~~~ 第二种形式：取消耗时很长的同步调用 也可以使用 `time.After()` 函数替换 `timeout-channel`。可以在 `select` 中使用以发送信号超时或停止协程的执行。以下代码，在 `timeoutNs` 纳秒后执行 `select` 的 `timeout` 分支时，`client.Call` 不会给通道 `ch` 返回值： ~~~ ch := make(chan error, 1) go func() { ch <- client.Call("Service.Method", args, &reply) } () select { case resp := <-ch // use resp and reply case <-time.After(timeoutNs): // call timed out break } ~~~ 注意缓冲大小设置为 1 是必要的，可以避免协程死锁以及确保超时的通道可以被垃圾回收。 第三种形式：假设程序从多个复制的数据库同时读取。只需要一个答案，需要接收首先到达的答案，`Query` 函数获取数据库的连接切片并请求。并行请求每一个数据库并返回收到的第一个响应： ~~~ func Query(conns []conn, query string) Result { ch := make(chan Result, 1) for _, conn := range conns { go func(c Conn) { select { case ch <- c.DoQuery(query): default: } }(conn) } return <- ch } ~~~ 再次声明，结果通道 `ch` 必须是带缓冲的：以保证第一个发送进来的数据有地方可以存放，确保放入的首个数据总会成功，所以第一个到达的值会被获取而与执行的顺序无关。正在执行的协程可以总是可以使用 `runtime.Goexit()` 来停止。 在应用中缓存数据： 应用程序中用到了来自数据库（或者常见的数据存储）的数据时，经常会把数据缓存到内存中，因为从数据库中获取数据的操作代价很高；如果数据库中的值不发生变化就没有问题。但是如果值有变化，我们需要一个机制来周期性的从数据库重新读取这些值：缓存的值就不可用（过期）了，而且我们也不希望用户看到陈旧的数据。