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通俗易懂剖析Go Channel:理解并發(fā)通信的核心機制

開發(fā) 前端
channel?的值和狀態(tài)有多種情況,而不同的操作(send、recv、close)?又可能得到不同的結(jié)果,這是使用 channel? 類型時需要經(jīng)常注意的點,我們可以將不同channel?值下的不同操作進行一個總結(jié),特別注意操作?channel?時會產(chǎn)生?panic?的情況,已經(jīng)可能會導(dǎo)致線程阻塞的情況,都是有可能導(dǎo)致死鎖與goroutine泄漏的罪魁禍首。

我們在學(xué)習與使用Go語言的過程中,對channel并不陌生,channel是Go語言與眾不同的特性之一,也是非常重要的一環(huán),深入理解Channel,相信能夠在使用的時候更加的得心應(yīng)手。

一、Channel基本用法

1、channel類別

channel在類型上,可以分為兩種:

  • 雙向channel:既能接收又能發(fā)送的channel
  • 單向channel:只能發(fā)送或只能接收的channel,即單向channel可以為分為:

只寫channel

只讀channel

聲明并初始化如下如下:

func main() {
    // 聲明并初始化
    var ch chan string = make(chan string) // 雙向channel
    var readCh <-chan string = make(<-chan string) // 只讀channel
    var writeCh chan<- string = make(chan<- string) // 只寫channel
}

上述定義中,<-表示單向的channel。如果箭頭指向chan,就表示只寫channel,可以往chan里邊寫入數(shù)據(jù);如果箭頭遠離chan,則表示為只讀channel,可以從chan讀數(shù)據(jù)。

在定義channel時,可以定義任意類型的channel,因此也同樣可以定義chan類型的channel。例如:

a := make(chan<- chan int)   // 定義類型為 chan int 的寫channel
b := make(chan<- <-chan int) // 定義類型為 <-chan int 的寫channel
c := make(<-chan <-chan int) // 定義類型為 <-chan int 的讀channel
d := make(chan (<-chan int)) // 定義類型為 (<-chan int) 的讀channel

當channel未初始化時,其零值為nil。nil 是 chan 的零值,是一種特殊的 chan,對值是 nil 的 chan 的發(fā)送接收調(diào)用者總是會阻塞。

func main() {
    var ch chan string
    fmt.Println(ch) // <nil>
}

通過make我們可以初始化一個channel,并且可以設(shè)置其容量的大小,如下初始化了一個類型為string,其容量大小為512的channel:

var ch chan string = make(chan string, 512)

當初始化定義了channel的容量,則這樣的channel叫做buffered chan,即**有緩沖channel。如果沒有設(shè)置容量,channel的容量為0,這樣的channel叫做unbuffered chan,即無緩沖channel**。

有緩沖channel中,如果channel中還有數(shù)據(jù),則從這個channel接收數(shù)據(jù)時不會被阻塞。如果channel的容量還未滿,那么向這個channel發(fā)送數(shù)據(jù)也不會被阻塞,反之則會被阻塞。

無緩沖channel則只有當讀寫操作都準備好后,才不會阻塞,這也是unbuffered chan在使用過程中非常需要注意的一點,否則可能會出現(xiàn)常見的bug。

channel的常見操作:

發(fā)送數(shù)據(jù)

往channel發(fā)送一個數(shù)據(jù)使用ch <-

func main() {
    var ch chan int = make(chan int, 512)
    ch <- 2000
}

上述的ch可以是chan int類型,也可以是單向chan <-int。

接收數(shù)據(jù)

從channel接收一條數(shù)據(jù)可以使用<-ch

func main() {
    var ch chan int = make(chan int, 512)
    ch <- 2000 // 發(fā)送數(shù)據(jù)

    data := <-ch // 接收數(shù)據(jù)
    fmt.Println(data) // 2000
}

ch 類型是 chan T,也可以是單向<-chan T

在接收數(shù)據(jù)時,可以返回兩個返回值。第一個返回值返回channel中的元素,第二個返回值為bool類型,表示是否成功地從channel中讀取到一個值。

如果第二個參數(shù)是false,則表示channel已經(jīng)被close而且channel中沒有緩存的數(shù)據(jù),這個時候第一個值返回的是零值。

func main() {
    var ch chan int = make(chan int, 512)
    ch <- 2000 // 發(fā)送數(shù)據(jù)

    data1, ok1 := <-ch // 接收數(shù)據(jù)
    fmt.Printf("data1 = %d, ok1 = %t\n", data1, ok1) // data1 = 2000, ok1 = true
    close(ch)  // 關(guān)閉channel
    data2, ok2 := <-ch  // 接收數(shù)據(jù)
    fmt.Printf("data2 = %d, ok2 = %t", data2, ok2) // data2 = 0, ok2 = false
}

所以,如果從channel讀取到一個零值,可能是發(fā)送操作真正發(fā)送的零值,也可能是closed關(guān)閉channel并且channel沒有緩存元素產(chǎn)生的零值,這是需要注意判別的一個點。

其他操作

Go內(nèi)建的函數(shù)close、cap、len都可以對chan類型進行操作。

  • close:關(guān)閉channel。
  • cap:返回channel的容量。
  • len:返回channel緩存中還未被取走的元素數(shù)量。
func main() {
    var ch chan int = make(chan int, 512)
    ch <- 100
    ch <- 200
    fmt.Println("ch len:", len(ch)) // ch len: 2
    fmt.Println("ch cap:", cap(ch)) // ch cap: 512
}

發(fā)送操作與接收操作可以作為select語句中的case clause,例如:

func main() {
    var ch = make(chan int, 512)
    for i := 0; i < 10; i++ {
       select {
       case ch <- i:
       case v := <-ch:
          fmt.Println(v)
       }
    }
}

for-range語句同樣可以在chan中使用,例如:

func main() {
    var ch = make(chan int, 512)
    ch <- 100
    ch <- 200
    ch <- 300
    for v := range ch {
       fmt.Println(v)
    }
}

// 執(zhí)行結(jié)果
100
200
300

2、select介紹

在Go語言中,select語句用于監(jiān)控一組case語句,根據(jù)特定的條件執(zhí)行相對應(yīng)的case語句或default語句,與switch類似,但不同之處在于select語句中所有case中的表達式都必須是channel的發(fā)送或接收操作。select使用示例代碼如下:

select {
case <-ch1:
    fmt.Println("ch1")
case ch2 <- 1:
    fmt.Println("ch2")
}

上述代碼中,select關(guān)鍵字讓當前goroutine同時等待ch1 的可讀和ch2的可寫,在滿足任意一個case分支之前,select 會一直阻塞下去,直到其中的一個 channel 轉(zhuǎn)為就緒狀態(tài)時執(zhí)行對應(yīng)case分支的代碼。如果多個channel同時就緒的話則隨機選擇一個case執(zhí)行。

當使用空select時,空的 select 語句會直接阻塞當前的goroutine,使得該goroutine進入無法被喚醒的永久休眠狀態(tài)??誷elect,即select內(nèi)不包含任何case。

select{
  
}

另外當select語句內(nèi)只有一個case分支時,如果該case分支不滿足,那么當前select就變成了一個阻塞的channel讀/寫操作。

select {
case <-ch1:
 fmt.Println("ch1")
}

上述select中,當ch1可讀時,會執(zhí)行打印操作,反之則阻塞當前goroutine。

當select語句內(nèi)包含default分支時,如果select內(nèi)的所有case都不滿足,則會執(zhí)行default分支的邏輯,用于當其他case都不滿足時執(zhí)行一些默認操作。

select {
case <-ch1:
    fmt.Println("ch1")
case ch2 <- 1:
    fmt.Println("ch2")
default:
    fmt.Println("default")
}

上述代碼中,當ch1可讀或ch2可寫時,會執(zhí)行相應(yīng)的打印操作,否則就執(zhí)行default語句中的代碼,相當于一個非阻塞的channel讀取操作。

select的使用可以總結(jié)為:

  • select不存在任何的case且沒有default分支:永久阻塞當前 goroutine;
  • select只存在一個case且沒有default分支:阻塞的發(fā)送/接收;
  • select存在多個case:隨機選擇一個滿足條件的case執(zhí)行;
  • select存在default,其他case都不滿足時:執(zhí)行default語句中的代碼;

二、Channel實現(xiàn)原理

從代碼的角度剖析channel的實現(xiàn),能夠讓我們更好的去使用channel。

我們可以從chan類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、初始化以及三個操作發(fā)送、接收和關(guān)閉這幾個方面來了解channel。

1、chan數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

chan類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義位于runtime.hchan[1],其結(jié)構(gòu)體定義如下:

type hchan struct {
 qcount   uint           // total data in the queue
 dataqsiz uint           // size of the circular queue
 buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements
 elemsize uint16
 closed   uint32
 elemtype *_type // element type
 sendx    uint   // send index
 recvx    uint   // receive index
 recvq    waitq  // list of recv waiters
 sendq    waitq  // list of send waiters

 // lock protects all fields in hchan, as well as several
 // fields in sudogs blocked on this channel.
 //
 // Do not change another G's status while holding this lock
 // (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
 // with stack shrinking.
 lock mutex
}

解釋一下上述各個字段的意義:

  • qcount:表示chan中已經(jīng)接收到的數(shù)據(jù)且還未被取走的元素個數(shù)。內(nèi)建函數(shù)len可以返回這個字段的值。
  • datasiz:循環(huán)隊列的大小。chan在實現(xiàn)上使用一個循環(huán)隊列來存放元素的個數(shù),循環(huán)隊列適用于生產(chǎn)者-消費者的場景。
  • buf:存放元素的循環(huán)隊列buffer,buf 字段是一個指向隊列緩沖區(qū)的指針,即指向一個dataqsiz元素的數(shù)組。buf 字段是使用 unsafe.Pointer 類型來表示隊列緩沖區(qū)的起始地址。unsafe.Pointer是一種特殊的指針類型,它可以用于指向任何類型的數(shù)據(jù)。由于隊列緩沖區(qū)的類型是動態(tài)分配的,所以不能直接使用某個具體類型的指針來表示。
  • elemtype、elemsize:elemtype表示chan中元素的數(shù)據(jù)類型,elemsize表示其大小。當chan定義后,它的元素類型是固定的,即普通類型或者指針類型,因此元素大小也是固定的。
  • sendx:處理發(fā)送數(shù)據(jù)操作的指針在buf隊列中的位置。當channel接收到了新的數(shù)據(jù)時,該指針就會加上elemsize,移動到下一個位置。buf 的總大小是elemsize的整數(shù)倍且buf是一個循環(huán)列表。
  • recvx:處理接收數(shù)據(jù)操作的指針在buf隊列中的位置。當從buf中取出數(shù)據(jù),此指針會移動到下一個位置。
  • recvq:當接收操作發(fā)現(xiàn)channel中沒有數(shù)據(jù)可讀時,會被則色,此時會被加入到recvq隊列中。
  • sendq:當發(fā)送操作發(fā)現(xiàn)buf隊列已滿時,會被進行阻塞,此時會被加入到sendq隊列中。

圖片圖片

2、chan初始化

channel在進行初始化時,Go編譯器會根據(jù)是否傳入容量的大小,來選擇調(diào)用makechan64,還是makechan。makechan64在實現(xiàn)上底層還是調(diào)用makechan來進行初始化,makechan64只是對size做了檢查。

makechan函數(shù)根據(jù)chan的容量的大小和元素的類型不同,初始化不同的存儲空間。省略一些檢查代碼,makechan函數(shù)的主要邏輯如下:

func makechan(t *chantype, size int) *hchan {
    elem := t.elem
    
    ...

    mem, overflow := math.MulUintptr(elem.size, uintptr(size))
    
    ...
    
    var c *hchan
    switch {
    case mem == 0:
       // 隊列或元素大小為零,不必創(chuàng)建buf
       c = (*hchan)(mallocgc(hchanSize, nil, true))
       c.buf = c.raceaddr()
    case elem.ptrdata == 0:
       // 元素不包含指針,分配一塊連續(xù)的內(nèi)存給hchan數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和buf
       // hchan數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后面緊接著就是buf,在一次調(diào)用中分配hchan和buf
       c = (*hchan)(mallocgc(hchanSize+mem, nil, true))
       c.buf = add(unsafe.Pointer(c), hchanSize)
    default:
       // 元素包含指針,單獨分配buf
       c = new(hchan)
       c.buf = mallocgc(mem, elem, true)
    }

    // 記錄元素大小、類型、容量
    c.elemsize = uint16(elem.size)
    c.elemtype = elem
    c.dataqsiz = uint(size)
    lockInit(&c.lock, lockRankHchan)
    
    ...
    
    return c
}

3、send發(fā)送操作

Go在編譯發(fā)送數(shù)據(jù)給channel時,會把發(fā)送操作send轉(zhuǎn)換成chansend1函數(shù),而chansend1函數(shù)會調(diào)用chansend函數(shù)。

func chansend1(c *hchan, elem unsafe.Pointer) {
    chansend(c, elem, true, getcallerpc())
}

我們可以來分段分析chansend函數(shù)的實現(xiàn)邏輯。

第一部分:

主要是對chan進行判斷,判斷chan是否為nil,若為nil,則判斷是否需要將當前goroutine進行阻塞,阻塞通過gopark來對調(diào)用者goroutine park(阻塞休眠)。

func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool {
    // 第一部分
    if c == nil { // 判斷chan是否為nil
       if !block { // 判斷是否需要阻塞當前goroutine
          return false
       }
       // 調(diào)用這goroutine park,進行阻塞休眠
       gopark(nil, nil, waitReasonChanSendNilChan, traceEvGoStop, 2)
       throw("unreachable")
    }
    
    ...
}

第二部分

第二部分的邏輯判斷是當你往一個容量已滿的chan實例發(fā)送數(shù)據(jù),且不想當前調(diào)用的goroutine被阻塞時(chan未被關(guān)閉),那么處理的邏輯是直接返回。

func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool {
    ...
    // 第二部分
    if !block && c.closed == 0 && full(c) {
        return false
    }
    ...
}

第三部分

第三部分的邏輯判斷是首先進行互斥鎖加鎖,然后判斷當前chan是否關(guān)閉,如果chan已經(jīng)被close了,則釋放互斥鎖并panic,即對已關(guān)閉的chan發(fā)送數(shù)據(jù)會panic。

func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool {
    ...
    // 第三部分
    lock(&c.lock) // 開始加鎖

    if c.closed != 0 { // 判斷channel是否關(guān)閉
        unlock(&c.lock)
        panic(plainError("send on closed channel"))
    }
    ...
}

第四部分

第四部分的邏輯主要是判斷接收隊列中是否有正在等待的接收方receiver。如果存在正在等待的receiver(說明此時buf中沒有緩存的數(shù)據(jù)),則將他從接收隊列中彈出,直接將需要發(fā)送到channel的數(shù)據(jù)交給這個receiver,而無需放入到buf中,讓發(fā)送操作速度更快一些。

func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool {
    ...
    
    // 第四部分
    if sg := c.recvq.dequeue(); sg != nil {
       // 找到了一個正在等待的接收者。我們傳遞我們想要發(fā)送的值
       // 直接傳遞給receiver接收者,繞過channel buf緩存區(qū)(如果receiver有的話)
       send(c, sg, ep, func() { unlock(&c.lock) }, 3)
       return true
    }

    ...
}

第五部分

當?shù)却犃兄胁]有正在等待的receiver,則說明當前buf還沒有滿,此時將發(fā)送的數(shù)據(jù)放入到buf中。

func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool {
    ...
    
    // 第五部分
    if c.qcount < c.dataqsiz { // 判斷buf是否滿了
       // channel buf還有可用的空間. 將發(fā)送數(shù)據(jù)入buf循環(huán)隊列.
       qp := chanbuf(c, c.sendx)
       if raceenabled {
          racenotify(c, c.sendx, nil)
       }
       typedmemmove(c.elemtype, qp, ep)
       c.sendx++
       if c.sendx == c.dataqsiz {
          c.sendx = 0
       }
       c.qcount++
       unlock(&c.lock)
       return true
    }
    
    ...
}

第六部分

當邏輯走到第六部分,說明正在處理buf已滿的情況。如果buf已滿,則發(fā)送操作的goroutine就會加入到發(fā)送者的等待隊列,直到被喚醒。當goroutine被喚醒時,數(shù)據(jù)或者被取走了,或者chan已經(jīng)被關(guān)閉了。

func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool {
    ...
    // 第六部分
    
    // chansend1函數(shù)調(diào)用不會進入if塊里,因為chansend1的block=true
    if !block {
       unlock(&c.lock)
       return false
    }
    
    ...
    
    c.sendq.enqueue(mysg) // 加入發(fā)送隊列
    
    ...
    
    gopark(chanparkcommit, unsafe.Pointer(&c.lock), waitReasonChanSend, traceEvGoBlockSend, 2) // 阻塞
    
    ...
}

4、recv接收操作

從channel中接收數(shù)據(jù)時,Go會將代碼轉(zhuǎn)換成chanrecv1函數(shù)。如果需要返回兩個返回值,則會轉(zhuǎn)換成chanrecv2,chanrecv1函數(shù)和chanrecv2都會調(diào)用chanrecv函數(shù)。chanrecv1和chanrecv2傳入的 block參數(shù)的值是true,兩種調(diào)用都是阻塞方式,因此在分析chanrecv函數(shù)的實現(xiàn)時,可以不考慮 block=false的情況。

// 從已編譯代碼中進入 <-c 的入口點
func chanrecv1(c *hchan, elem unsafe.Pointer) {
    chanrecv(c, elem, true)
}

func chanrecv2(c *hchan, elem unsafe.Pointer) (received bool) {
    _, received = chanrecv(c, elem, true)
    return
}

同樣,省略一些檢查類的代碼,我們也可以分段分析chanrecv函數(shù)的邏輯。

第一部分

第一部分主要判斷當前進行接收操作的chan實例是否為nil,若為nil,則從nil chan中接收數(shù)據(jù)的調(diào)用這goroutine會被阻塞。

func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) {
    ...
    // 第一部分
    if c == nil { // 判斷chan是否為nil
       if !block { // 是否阻塞,默認為block=true
          return
       }
       // 進行阻塞
       gopark(nil, nil, waitReasonChanReceiveNilChan, traceEvGoStop, 2)
       throw("unreachable")
    }
    ...
}

第二部分 

這一部分只要是考慮block=false且c為空的情況,block=false的情況我們可以不做考慮。

func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) {
    ...
    // 檢查未獲得鎖的失敗非阻塞操作。
    if !block && empty(c) {
        ...
    }
    ...
}

第三部分

第三部分的邏輯為判斷當前chan是否被關(guān)閉,若當前chan已經(jīng)被close了,并且緩存隊列中沒有緩沖的元素時,返回true、false。

func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) {

    ...
   
    lock(&c.lock) // 加鎖,返回時釋放鎖
    
    // 第三部分
    if c.closed != 0 { // 當chan已被關(guān)閉時
        if c.qcount == 0 { // 且 buf區(qū) 沒有緩存的數(shù)據(jù)了
            
            ...
            
            unlock(&c.lock) // 解鎖
            if ep != nil {
               typedmemclr(c.elemtype, ep)
            }
            return true, false
        }
    } 
    ...
}

第四部分

第四部分是處理通道未關(guān)閉且buf緩存隊列已滿的情況。只有當緩存隊列已滿時,才能夠從發(fā)送等待隊列獲取到sender。若當前的chan為unbuffer的chan,即無緩沖區(qū)channel時,則直接將sender的發(fā)送數(shù)據(jù)傳遞給receiver。否則就從緩存隊列的頭部讀取一個元素值,并將獲取的sender攜帶的值加入到buf循環(huán)隊列的尾部。

func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) {
    ...
    if c.closed != 0 { // 當chan已被關(guān)閉時
    
    } else { // 第四部分,通道未關(guān)閉
       // 如果sendq隊列中有等待發(fā)送的sender
       if sg := c.sendq.dequeue(); sg != nil {
          // 存在正在等待的sender,如果緩存區(qū)的容量為0則直接將發(fā)送方的值傳遞給接收方
          // 反之,則從緩存隊列的頭部獲取數(shù)據(jù),并將獲取的sender的發(fā)送值加入到緩存隊列尾部
          recv(c, sg, ep, func() { unlock(&c.lock) }, 3)
          return true, true
       }
    }
    
    ...
}

第五部分

第五部分的主要邏輯是處理發(fā)送隊列中沒有等待的sender且buf中有緩存的數(shù)據(jù)。該段邏輯與外出的互斥鎖共用一把鎖,因此不存在并發(fā)問題。當buf緩存區(qū)有緩存元素時,則取出該元素傳遞給receiver,同時移動接收指針。

func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) {
    ...
    
    // 第五部分
    if c.qcount > 0 { // 發(fā)送隊列中沒有等待的sender,且buf中有緩存數(shù)據(jù)
        // 直接從緩存隊列中獲取數(shù)據(jù)
        qp := chanbuf(c, c.recvx)
        if raceenabled {
           racenotify(c, c.recvx, nil)
        }
        if ep != nil {
           typedmemmove(c.elemtype, ep, qp)
        }
        typedmemclr(c.elemtype, qp)
        c.recvx++ // 移動接收指針
        if c.recvx == c.dataqsiz { // 指針若已到末尾則進行重置(循環(huán)隊列)
           c.recvx = 0
        }
        c.qcount-- // 獲取數(shù)據(jù)后,buf緩存區(qū)元素個數(shù)減一
        unlock(&c.lock) // 解鎖
        return true, true
    }

    if !block { // block=true
        unlock(&c.lock)
        return false, false
    }
    ...
}

第六部分

第六部分的邏輯主要是處理buf緩存區(qū)中沒有緩存數(shù)據(jù)的情況。當buf緩存區(qū)沒有緩存數(shù)據(jù)時,那么當前的receiver就會被阻塞,直到它從sender中接收了數(shù)據(jù),或者是chan被close,才會返回。

func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool) {
    ...
    c.recvq.enqueue(mysg) // 將當前接收操作入接收隊列
    
    ...
    
    // 進行阻塞,等待喚醒
    gopark(chanparkcommit, unsafe.Pointer(&c.lock), waitReasonChanReceive, traceEvGoBlockRecv, 2)
    ...
}

5、close關(guān)閉

close函數(shù)主要用于channel的關(guān)閉,Go編譯器會替換成closechan函數(shù)的調(diào)用。省略一些檢查下的代碼后,closechan函數(shù)的主要邏輯如下:

  • 如果當前chan為nil,則直接panic
  • 如果當前chan已關(guān)閉,再次close則直接panic
  • 如果chan不為nil,chan也沒有closed,就把等待隊列中的 sender(writer)和 receiver(reader)從隊列中全部移除并喚醒。
func closechan(c *hchan) {
    if c == nil { // 若當前chan未nil,則直接panic
       panic(plainError("close of nil channel"))
    }

    lock(&c.lock) // 加鎖
    
    if c.closed != 0 { // 若當前chan已經(jīng)關(guān)閉,則直接panic
       unlock(&c.lock)
       panic(plainError("close of closed channel"))
    }
    
    ...

    c.closed = 1 // 設(shè)置當前channel的狀態(tài)為已關(guān)閉

    var glist gList

    // 釋放接收隊列中所有的reader
    for {
       sg := c.recvq.dequeue()
       if sg == nil {
          break
       }
       if sg.elem != nil {
          typedmemclr(c.elemtype, sg.elem)
          sg.elem = nil
       }
       if sg.releasetime != 0 {
          sg.releasetime = cputicks()
       }
       gp := sg.g
       gp.param = unsafe.Pointer(sg)
       sg.success = false
       if raceenabled {
          raceacquireg(gp, c.raceaddr())
       }
       glist.push(gp)
    }

    // 釋放發(fā)送隊列中所有的writer (它們會panic)
    for {
       sg := c.sendq.dequeue()
       if sg == nil {
          break
       }
       sg.elem = nil
       if sg.releasetime != 0 {
          sg.releasetime = cputicks()
       }
       gp := sg.g
       gp.param = unsafe.Pointer(sg)
       sg.success = false
       if raceenabled {
          raceacquireg(gp, c.raceaddr())
       }
       glist.push(gp)
    }
    unlock(&c.lock)

    for !glist.empty() {
       gp := glist.pop()
       gp.schedlink = 0
       goready(gp, 3)
    }
}

三、總結(jié)

通過學(xué)習channel的基本使用,了解其操作背后的實現(xiàn)原理,可以幫助我們更好的使用channel,避免一些操作不當而導(dǎo)致的panic或者說是bug,讓我們在使用channel時能夠更加的得心應(yīng)手。

channel的值和狀態(tài)有多種情況,而不同的操作(send、recv、close)又可能得到不同的結(jié)果,這是使用 channel 類型時需要經(jīng)常注意的點,我們可以將不同channel值下的不同操作進行一個總結(jié),特別注意操作channel時會產(chǎn)生panic的情況,已經(jīng)可能會導(dǎo)致線程阻塞的情況,都是有可能導(dǎo)致死鎖與goroutine泄漏的罪魁禍首。

channel執(zhí)行操作\channel狀態(tài)

channel為nil

channel buf為空

channel buf已滿

channel buf未滿且不為空

channel已關(guān)閉

receive接收操作

阻塞

阻塞

讀取數(shù)據(jù)

讀取數(shù)據(jù)

返回buf中緩存的數(shù)據(jù)

send發(fā)送操作

阻塞

寫入數(shù)據(jù)

阻塞

寫入數(shù)據(jù)

panic

close關(guān)閉

panic

關(guān)閉channel,buf中沒有緩存數(shù)據(jù)

關(guān)閉channel,保留已緩存的數(shù)據(jù)

關(guān)閉channel,保留已緩存的數(shù)據(jù)

panic

原文鏈接

小韜同學(xué) 的掘金賬號:Serena[2]

深入解析Go Channel的神秘原理[3]

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「 程序員升級打怪之旅」,作者「小韜&王中陽」,可以通過以下二維碼關(guān)注。

轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系「 程序員升級打怪之旅」公眾號。

責任編輯:武曉燕 來源: 王中陽Go
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