채널-2
채널에 대해 알아보자.
채널 닫기
루틴에서 채널을 생성하고 데이터를 송신하기 위해서는 수신하는 곳이 명확해야 합니다. 동기 채널에서는 수신 루틴(다른 루틴이어야 함)에서, 비동기 채널에서는 버퍼에서 데이터를 수신합니다.
만약 수신하는 곳이 명확하지 않은 채 채널로 데이터를 송신한다면 채널에 묶여 무한 대기 상황이 발생합니다. 메인 루틴에서 무한 대기 상황이 발생하면 데드락이 발생합니다.
데이터 수신시에도 마찬가지로 송신된 데이터가 없을 경우에 채널에서 데이터를 수신하면 무한 대기 상태가 됩니다. 그런데 이때 채널에 데이터를 송신한 후 채널을 닫으면 해당 채널로는 더이상 데이터를 송신할 수 없지만 채널이 닫힌 후에 계속 수신이 가능하게 됩니다. 채널을 닫을 때는 "close(채널이름)" 형식을 사용합니다.
package main
import "fmt"
func main() {
c := make(chan string, 2) // 버퍼 2개 생성
// 채널(버퍼)에 송신
c <- "Hello"
c <- "goorm"
// 채널 수신
fmt.Println(<-c)
fmt.Println(<-c)
fmt.Println(<-c) // 무한 대기 상황 발생
}
package main
import "fmt"
func main() {
c := make(chan string, 2) // 버퍼 2개 생성
// 채널(버퍼)에 송신
c <- "Hello"
c <- "goorm"
close(c) // 채널 닫음
// 채널 수신
fmt.Println(<-c)
fmt.Println(<-c)
fmt.Println(<-c) // 무한 대기 상황 발생 x
fmt.Println(<-c)
}
위 첫 번째 예시는 송신자는 두 개인데, 수신자를 세 개로 설정하여 세 번째 수신자에서 무한 대기 상황이 발생합니다. 이에 반해 두 번째 예시는 채널에 송신하고 채널을 닫았기 때문에 그 이후에 몇개의 수신자를 입력하든 대기하지 않습니다. 두 번째 수신자까지는 채널(버퍼)의 값을 수신하고 세 번째 수신자부터는 nil 값을 반환합니다.
채널을 닫으면 무한 대기 상황을 미연에 방지할 수 있습니다. 그리고 채널을 닫을 때 특징이 있습니다.
채널을 닫은 후에 데이터를 채널에 송신하면 'send on closed channel' 라는 메시지와 함께 panic이 발생한다.
채널의 데이터를 모두 수신하고 또 수신하면 nil 값을 반환합니다.
수신자를 의미하는 "<- 채널이름"은 두 개의 값을 반환합니다. 첫 번째는 채널 데이터, 두 번째는 채널의 개폐 여부를 알려주는 true/false 값입니다. 채널이 열려있다면 'true', 닫혀있다면 'false'를 반환합니다.
채널 range문
채널에서의 range문은 채널의 데이터를 채널에 송신한 데이터의 개수만큼 접근하는 용법입니다. 이때, 주의할 점은 range는 송신 채널이 닫히지 않았다면 데이터가 들어올 때까지 계속 대기하기 때문에 데이터가 들어올 때마다 계속 접근(데이터를 수신)합니다. 따라서 range문은 닫힌 채널의 데이터를 수신할 때 사용하는 것이 일반적입니다.
package main
import "fmt"
func main() {
c := make(chan int, 10)
for i := 0; i<10; i++ {
c <- i
}
close(c)
for val := range c { // <- c를 사용하지 않음
fmt.Println(val)
}
}
range문을 사용하면 반복문에서 따로 횟수를 설정하지 않아도 채널의 모든 데이터를 접근합니다. 주의할 점은 for val := range c{처럼 채널 수신자인 '<- c' 를 사용하는 것이 아니라 채널 이름 c만 range문에 사용합니다.
송신 전용, 수신 전용 채널
지금까지 채널에 대해 단방향 송/수신만 예시로 실행해봤습니다. 예를 들어, 채널에 데이터를 송신하는 루틴은 송신만, 채널에서 데이터를 수신하는 루틴은 수신만 했습니다.
그런데 사실 특별한 선언이 없으면 채널은 송신과 수신에 있어 자유롭습니다. 송신을 하고 이후에 수신도 할 수 있고, 다른 루틴에서도 수신을 하고 이후에 송신도 할 수 있는 것입니다. 채널을 함수의 매개변수로 전달할 때는 "(매개변수이름 chan 채널데이터타입)" 형태로 입력합니다.
package main
import "fmt"
func main() {
c := make(chan int)
go channel1(c)
go channel2(c)
fmt.Scanln()
}
func channel1(ch chan int) {
ch <- 1
ch <- 2
fmt.Println(<-ch)
fmt.Println(<-ch)
fmt.Println("done1")
}
func channel2(ch chan int) {
fmt.Println(<-ch)
fmt.Println(<-ch)
ch <- 3
ch <- 4
fmt.Println("done2")
}
위 코드는 버퍼를 만들지 않았기 때문에 동기 채널입니다. channel1 루틴은 ch에 데이터를 송신하고, channel2 루틴은 ch에서 데이터를 수신하는 작업을 두 번 반복하고, 그 다음에 반대 방향으로 같은 방법으로 송/수신을 합니다. 즉 꼭 수신 루틴과 송신 루틴을 따로 두지 않았기 때문에 양방향으로 송/수신이 기본적으로 가능하다는 것입니다.
그런데, 채널을 함수의 매개변수로 전달하거나 반환할 때 채널로 송신만 할 것인지 수신만 할 것인지 설정할 수 있습니다. 자료형을 어떻게 선언하느냐에 따라 송/수신의 역할이 달라지는데, "chan<- 채널데이터타입"을 입력하면 송신 전용 루틴(송신 채널), "<-chan 채널데이터타입"을 입력하면 수신 전용 루틴(수신 채널)으로만 사용할 수 있습니다.
package main
import "fmt"
func main() {
c := make(chan int)
go sendChannel(c)
go receiveChannel(c)
fmt.Scanln()
}
func sendChannel(ch chan<- int) {
ch <- 1
ch <- 2
// <-ch 오류 발생
fmt.Println("done1")
}
func receiveChannel(ch <-chan int) {
fmt.Println(<-ch)
fmt.Println(<-ch)
//ch <- 3 오류 발생
fmt.Println("done2")
}
송/수신 채널의 활용
특정 루틴에서 채널을 사용하기 위해서는 채널을 꼭 가지고 있어야 합니다. 위 예시 코드는 세 개의 고루틴(채널을 생성한 main 루틴, main 루틴에서 만든 채널을 가져다 쓰는 sendeChannel의 고루틴과 receiveChannel의 고루틴)이 있습니다. 채널을 사용할 때 꼭 알아야 하는 것이 있습니다. 채널을 사용하기 위해서는 꼭 해당 루틴에 채널이 있어야하는 것입니다.
package main
import "fmt"
func main() {
ch := sum(10, 5)
fmt.Println(<-ch)
}
func sum(num1, num2 int) <-chan int {
result := make(chan int)
go func() {
result <- num1 + num2
}()
return result
}
이제는 세 개의 루틴에서 두 개의 채널로 데이터를 주고 받습니다. 한 루틴은 채널에 두 데이터를 송신하는 역할을 하고 한 루틴은 채널에 있는 데이터를 수신해서 새로운 채널에 두 데이터를 더한 값을 메인 루틴에 송신합니다.
package main
import "fmt"
func main() {
numsch := num(10, 5)
result := sum(numsch)
//채널 result는 수신만 할 수 있음
fmt.Println(<-result)
}
func num(num1, num2 int) <-chan int {
numch := make(chan int)
go func() {
numch <- num1
numch <- num2 //송신 후
close(numch)
}()
return numch //수신 전용 채널로 반환
}
func sum(c <-chan int) <-chan int {
//채널 c는 수신만 할 수 있음
sumch := make(chan int)
go func() {
r := 0
for i := range c { //채널 c로부터 수신
r = r + i
}
sumch <- r // 송신 후
}()
return sumch //수신 전용 채널로 반환
}
눈여겨 봐야할 점은 두 채널의 데이터가 어느 루틴으로 송/수신되느냐입니다. 빨간색은 데이터와 프로그램의 흐름이고, 보라, 초록, 노란색은 채널의 데이터 송/수신 흐름입니다. 그리고 하늘색은 채널을 닫았다는 것을 알려줍니다.
고루틴A는 main 루틴에서 만들어진 채널을 이용해 고루틴B에 송신합니다.
고루틴B는 고루틴A의 데이터를 수신하기 위해 numch 채널을 매개변수로 가져와 수신합니다. 그리고 main 루틴에서 만들어진 채널을 이용해 main 루틴에 데이터를 송신합니다.
