# **管道** 管道是一個虛擬的方法用來連接 goroutines 和 通道，使一個 goroutine 的輸出成為另一個的輸入，使用通道傳遞數據。 使用管道的一個好處是程序中有不變的數據流，因此 goroutine 和 通道不必等所有都就緒才開始執行。另外，因為你不必把所有內容都保存為變量，就節省了變量和內存空間的使用。最后，管道簡化了程序設計并提升了維護性。 我們使用 `pipeline.go` 代碼來說明管道的使用。這個程序分六部分來介紹。`pipeling.go` 程序執行的任務是在給定范圍內產生隨機數，當任何數字隨機出現第二次時就結束。但在終止前，程序將打印第一個隨機數出現第二次之前的所有隨機數之和。你需要三個函數來連接程序的通道。程序的邏輯在這三個函數中，但數據流在管道的通道內。 這個程序有兩個通道。第一個（通道A）用于從第一個函數獲取隨機數并發送它們到第二個函數。第二個（通道B）被第二個函數用來發送可接受的隨機數到第三個函數。第三個函數負責從通道 B 獲取數據，并計算結果和展示。 `pipeline.go` 的第一段代碼如下： ```go package main import ( "fmt" "math/rand" "os" "strconv" "time" ) var CLOSEA = false var DATA = make(map[int]bool) ``` 因為 `second()` 函數需要通過一種方式告訴 `first()` 函數關閉第一個通道，所以我使用一個全局變量 `CLOSEA` 來處理。`CLOSEA` 變量只在 `first()` 函數中檢查，并只能在 `second()` 函數中修改。 `pipeline.go` 的第二段代碼如下： ```go func random(min, max int) int { return rand.Intn(max-min) + min } func first(min, max int, out chan<- int) { for { if CLOSEA { close(out) return } out <- random(min, max) } } ``` 上面的代碼展示了 `random` 和 `first` 函數的實現。你已經對 `random()` 函數比較熟悉了，它在一定范圍內產生隨機數。但真正有趣的是 `first()` 函數。它使用 `for` 循環持續運行，直到 `CLOSEA` 變為 `true`。那樣的話，它就關閉 `out` 通道。 `pipeline.go` 的第三段代碼如下： ```go func second(out chan<- int, in <-chan int) { for x := range in { fmt.Print(x, " ") _, ok := DATA[x] if ok { CLOSEA = true } else { DATA[x] = true out <- x } } fmt.Println() close(out) } ``` `second()` 函數從 `in` 通道接收數據，并發送該數據到 `out` 通道。但是，`second()` 函數一旦發現 `DATA` map 中已經存在了該隨機數，它就把 `CLOSEA` 全局變量設為 `true` 并停止發送任何數據到 `out` 通道。然后，它就關閉 `out` 通道。 `pipeline.go` 的第四段代碼如下： ```go func third(in <-chan int){ var sum int sum = 0 for x2 := range in { sum = sum + x2 } fmt.Println("The sum of the random numbers is %d\n", sum) } ``` `third` 函數持續從 `in` 通道讀取數據。當通道被 `second()` 函數關閉時，`for` 循環停止獲取數據，函數打印輸出。從這很清楚的看到 `second()` 函數控制許多事情。 `pipeline.go` 的第五段代碼如下： ```go func main() { if len(os.Args) != 3 { fmt.Println("Need two integer paramters!") os.Exit(1) } n1, _ := strconv.Atoi(os.Args[1]) n2, _ := strconv.Atoi(os.Args[2]) if n1 > n2 { fmt.Printf("%d should be smaller than %d\n", n1, n2) return } ``` `pipeline.go` 的最后一段如下： ```go rand.Seed(time.Now().UnixNano()) A := make(chan int) B := make(chan int) go first(n1, n2, A) go second(B, A) third(B) } ``` 這里，定義了需要的通道，并執行兩個 `goroutines` 和一個函數。`third()` 函數阻止 `main` 返回，因為它不作為 `goroutine` 執行。 執行 `pipeline.go` 產生如下輸出： ```shell $go run pipeline.go 1 10 2 2 The sum of the random numbers is 2 $go run pipeline.go 1 10 9 7 8 4 3 3 The sum of the random numbers is 31 $go run pipeline.go 1 10 1 6 9 7 1 The sum of the random numbers is 23 $go run pipeline.go 10 20 16 19 16 The sum of the random numbers is 35 $go run pipeline.go 10 20 10 16 17 11 15 10 The sum of the random numbers is 69 $go run pipeline.go 10 20 12 11 14 15 10 15 The sum of the random numbers is 62 ``` 這里重點是盡管 `first` 函數按自己的節奏持續產生隨機數，并且 `second()` 函數把它們打印在屏幕上，不需要的隨機數也就是已經出現的隨機數，不會發送給 `third()` 函數，因此就不會包含在最終的總和中。