交替打印数字和字母 - 示例问题描述及优化

[thinkeridea]

示例代码：

	letter,number := make(chan bool),make(chan bool)
	wait := sync.WaitGroup{}

	go func() {
		i := 1
		for {
			select {
			case <-number:
				fmt.Print(i)
				i++
				fmt.Print(i)
				i++
				letter <- true
				break
			default:
				break
			}
		}
	}()
	wait.Add(1)
	go func(wait *sync.WaitGroup) {
		str := "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

		i := 0
		for{
			select {
			case <-letter:
				if i >= strings.Count(str,"")-1 {
					wait.Done()
					return
				}

				fmt.Print(str[i:i+1])
				i++
				if i >= strings.Count(str,"") {
					i = 0
				}
				fmt.Print(str[i:i+1])
				i++
				number <- true
				break
			default:
				break
			}

		}
	}(&wait)
	number<-true
	wait.Wait()

这个代码正确得到了结果，但是代码它本身存在严重的瑕疵：

• （重要）接收信号使用了 select default 模式， chan 没有数据时，陷入多余的循环，浪费硬件资源
• （重要）没有正确关闭 number 与 letter 通道，这个简短的程序它运行没有问题，是等待 main 函数退出系统回收相关资源的
• （重要）打印 number 的 goroutine 没有正确关闭，是等待 main 函数退出系统回收
• （次要）低效率的字典模式打印字符串，需要预先创建需要打印字符的字典，然后按字典进行打印

[thinkeridea]

交替打印数字和字母

问题描述

使用两个 goroutine 交替打印序列，一个 goroutine 打印数字， 另外一个 goroutine 打印字母， 最终效果如下：

12AB34CD56EF78GH910IJ1112KL1314MN1516OP1718QR1920ST2122UV2324WX2526YZ2728

考点

对 goroutine 状态控制，执行顺序控制， 对 chan 的应用， 以及正确的退出程序。

解题思路

问题很简单，使用 channel 来控制打印的进度。使用两个 channel ，来分别控制数字和字母的打印序列， 数字打印完成后通过 channel 通知字母打印, 字母打印完成后通知数字打印，然后周而复始的工作。

源码参考

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
)

func main() {
	letter, number := make(chan bool), make(chan bool)
	var wg sync.WaitGroup
	wg.Add(2)

	go func() {
		defer wg.Done()
		i := 1
		for {
			next := <-number
			for j := 0; j < 2; j++ {
				fmt.Print(i)
				i++
			}
			if next {
				letter <- true
				continue
			}

			break
		}

		close(letter)
	}()

	go func() {
		defer wg.Done()
		l := 'A'
		for l <= 'Z' {
			<-letter
			for i := 0; i < 2 && l <= 'Z'; i++ {
				fmt.Print(string(l))
				l++
			}
			number <- l <= 'Z'
		}

		close(number)
	}()

	number <- true
	wg.Wait()
}

源码解析

• 使用 letter和 number 两个 chan 控制 goroutine 执行顺序，letter 控制打印字母， number 控制打印数字， 倒数第三行通知优先打印数字。
• letter 停止打印是字母表控制的， 当打印完 Z 字母之后即终止， number 需要接受是否终止（退出）的事件，这个事件是由打印字母的 goroutine 控制的， 所以使用 chan bool 类型 ， 为了保持一致性letter并没有采用 chan struct{} 类型，而是和 number 一致的 chan bool。
• 字母采用字节码计算， 可以很好的完成自增和边界检查。
• 当字母打印完 Z 之母之后，会向 number 发送 false, 用来表示 letter 不在接收新的任务，并且打印任务也将结束， 并且关闭 number 通道。
• number 接收到打印任务事件后，先打印数字，之后检查接收的 next 是否为 true, 如果是 true 则通知 letter 进行字母打印， 否者的话就退出循环，并且关闭 letter 通道。
• 两个 goroutine 退出，wg.Wait() 结束，退出 main 函数，整个程序结束。

重点

• 程序中使用的 chan 都是在写端关闭的，这是 chan 安全使用的最基本准则
• 程序退出前正确的关闭所有的 chan 和 goroutine 相关资源