Nextflow Channels 教學

Channels 是 Nextflow 的核心資料結構，用來實現 資料驅動 (dataflow) 的程式設計範式。它們用來在 processes 之間傳遞資料，或進行函數式的資料轉換。

---

1. Channel 類型

Queue channel

• FIFO：先進先出 (First In, First Out)。

• 單向：資料從生產者流向消費者。

• 非同步：操作不會阻塞流程。

• 常見於 process output 或 Channel.of()、Channel.fromPath() 等 factory 建立。

ch = Channel.of(1, 2, 3)
ch.view()

輸出：

1
2
3

Value channel

• 單一值 (singleton)。

• 可以無限次被讀取而不會消耗內容。

• 使用 Channel.value() 或 operators (first, last, count, sum 等) 建立。

ch1 = Channel.of(1, 2, 3)
ch2 = Channel.value(1)

process SUM {
  input:
    val x
    val y
  output:
    stdout
  script:
    """
    echo $((x+y))
    """
}

workflow {
  SUM(ch1, ch2).view()
}

輸出：

2
3
4

---

2. Channel factories

value()

建立 value channel。

ch1 = Channel.value('Hello')
ch2 = Channel.value([1,2,3])

of()

建立 queue channel。

Channel.of(1, 3, 5, 7).view()

輸出：

1
3
5
7

註： Channel.from() 已被棄用，建議使用 Channel.of()。

fromList()

由 List 建立 channel。

list = ['hello', 'world']
Channel.fromList(list).view()

輸出：

hello
world

fromPath()

依檔案路徑建立 channel。

Channel.fromPath('./data/meta/*.csv').view()

選項：

• glob: 是否使用通配符 (預設 true)

• type: file / dir / any

• hidden: 是否包含隱藏檔案

• maxDepth: 掃描子目錄層數

• checkIfExists: 檔案不存在是否拋錯

fromFilePairs()

成對讀取檔案，輸出 tuple(key, [file1, file2])。

Channel.fromFilePairs('./data/ggal/*_{1,2}.fq').view()

輸出：

[liver, [liver_1.fq, liver_2.fq]]
[gut,   [gut_1.fq, gut_2.fq]]

fromSRA()

直接從 NCBI SRA 抓取資料。

需要 NCBI API key：

params.ncbi_api_key = '<Your API key>'

Channel.fromSRA(['SRP073307'], apiKey: params.ncbi_api_key).view()

輸出：

[SRR3383346, [SRR3383346_1.fastq.gz, SRR3383346_2.fastq.gz]]
...

---

3. 總結

• Queue channel：一次性 FIFO 資料流。

• Value channel：單一值，可重複讀取。

• Channel factories：

  • value()：建立單值 channel

  • of()：建立 FIFO channel（替代已棄用的 from()）

  • fromList()：由 List 建立

  • fromPath()：由檔案路徑建立

  • fromFilePairs()：配對檔案

  • fromSRA()：直接讀取 NCBI SRA

---

👉 建議搭配 Operators（如 map、filter、splitText 等）靈活使用，可大幅簡化 workflow 的資料處理。