通道与协程

Go 风格的通道用于协程间通信。创建有缓冲或无缓冲通道，发送和接收值，使用 select 语句协调并发进程。

channel 全局变量始终可用。

创建通道

无缓冲通道（大小为 0）要求发送方和接收方都准备好后才能完成传输。有缓冲通道允许在有空间时立即完成发送：

-- 无缓冲：同步发送方和接收方
local sync_ch = channel.new()

-- 有缓冲：最多排队 10 条消息
local work_queue = channel.new(10)

参数	类型	描述
`size`	integer	缓冲容量（默认：0 表示无缓冲）

返回: channel

发送值

向通道发送值。阻塞直到接收方准备好（无缓冲）或有缓冲空间（有缓冲）：

-- 向工作池发送工作
local jobs = channel.new(100)
for i, task in ipairs(tasks) do
    jobs:send(task)  -- 缓冲满时阻塞
end
jobs:close()  -- 表示没有更多工作

参数	类型	描述
`value`	any	要发送的值

返回: boolean

通道关闭时抛出错误。

接收值

从通道接收值。阻塞直到有值可用或通道关闭：

-- 工作者从任务队列消费
while true do
    local job, ok = work:receive()
    if not ok then
        break  -- 通道已关闭，没有更多工作
    end
    process(job)
end

返回: any, boolean

value, true - 接收到值
nil, false - 通道已关闭且为空

关闭通道

关闭通道。等待中的发送方收到错误，等待中的接收方收到 nil, false。已关闭时抛出错误：

local results = channel.new(10)

-- 生产者填充结果
for _, item in ipairs(data) do
    results:send(process(item))
end
results:close()  -- 表示完成

从多个通道选择

同时等待多个通道操作。对于处理多个事件源、实现超时和构建响应式系统至关重要：

local result = channel.select(cases)

参数	类型	描述
`cases`	table	select case 数组
`default`	boolean	若为 true，无 case 就绪时立即返回

返回: 包含字段的 table：channel、value、ok、default

超时模式

使用 time.after() 等待结果并设置超时。

local time = require("time")

local result_ch = worker:response()
local timeout = time.after("5s")

local r = channel.select {
    result_ch:case_receive(),
    timeout:case_receive()
}

if r.channel == timeout then
    return nil, errors.new("TIMEOUT", "Operation timed out")
end
return r.value

扇入模式

将多个源合并到一个处理器。

local events = process.events()
local inbox = process.inbox()
local shutdown = channel.new()

while true do
    local r = channel.select {
        events:case_receive(),
        inbox:case_receive(),
        shutdown:case_receive()
    }

    if r.channel == shutdown then
        break
    elseif r.channel == events then
        handle_event(r.value)
    else
        handle_message(r.value)
    end
end

非阻塞检查

检查数据是否可用而不阻塞。

local r = channel.select {
    ch:case_receive(),
    default = true
}

if r.default then
    -- 没有可用数据，做其他事情
else
    process(r.value)
end

创建 Select Case

创建用于 channel.select 的 case：

-- 发送 case - 通道可接受值时完成
ch:case_send(value)

-- 接收 case - 值可用时完成
ch:case_receive()

工作池模式

local work = channel.new(100)
local results = channel.new(100)

-- 启动工作者
for i = 1, num_workers do
    process.spawn("app.workers:processor", "app:processes", work, results)
end

-- 分发工作
for _, item in ipairs(items) do
    work:send(item)
end
work:close()

-- 收集结果
local processed = {}
while #processed < #items do
    local result, ok = results:receive()
    if not ok then break end
    table.insert(processed, result)
end

错误

条件	类型	可重试
向已关闭通道发送	运行时错误	否
关闭已关闭通道	运行时错误	否
select 中无效 case	运行时错误	否

参见

进程管理 - 进程启动和通信
消息队列 - 基于队列的消息传递
函数调用 - 函数调用