Golang Channel

参考 ：

https://draveness.me/golang/docs/part3-runtime/ch06-concurrency/golang-channel

https://www.bilibili.com/video/BV1kh411n79h

不要通过共享内存的方式进行通信, 而是应该通过通信的方式共享内存

Channel 是 Goroutine 之间的通信方式

type hchan struct {
	qcount   uint
	dataqsiz uint
	buf      unsafe.Pointer
	elemsize uint16
	closed   uint32
	elemtype *_type
	sendx    uint
	recvx    uint
	recvq    waitq
	sendq    waitq

	lock mutex
}

type waitq struct {
	first *sudog
	last  *sudog
}

type sudog struct {
	g *g

	next *sudog
	prev *sudog
	elem unsafe.Pointer // data element (may point to stack)

	acquiretime int64
	releasetime int64
	ticket      uint32

	isSelect bool

	success bool

	parent   *sudog // semaRoot binary tree
	waitlink *sudog // g.waiting list or semaRoot
	waittail *sudog // semaRoot
	c        *hchan // channel
}

• qcount — Channel 中的元素个数；
• dataqsiz — Channel 中的循环队列的长度；
• buf — Channel 的缓冲区数据指针,是一个环形队列；
• sendx — Channel 的发送操作处理到的位置；
• recvx — Channel 的接收操作处理到的位置；
• elemsize 和 elemtype 分别表示当前 Channel 能够收发的元素类型和大小
• sendq 和 recvq 存储了当前 Channel 由于缓冲区空间不足而阻塞的 Goroutine 列表

发送数据

在发送数据的逻辑执行之前会先为当前 Channel 加锁, 防止多个线程并发修改数据。如果 Channel 已经关闭, 那么向该 Channel 发送数据时会报 “send on closed channel” 错误并中止程序

直接发送(无缓冲)

如果目标 Channel 没有被关闭并且已经有处于读等待的 Goroutine, 会从接收队列 recvq 中取出最先陷入等待的 Goroutine 并直接向它发送数据

发送有缓冲

创建的 Channel 包含缓冲区并且 Channel 中的数据没有装满, 计算出下一个可以存储数据的位置, 然后将数据拷贝到环形队列中对应的位置上

阻塞发送

会创建一个等待结构并将其加入 Channel 的 发送队列中, 当前 Goroutine 也会陷入阻塞, 等待其他的协程从 Channel 接收数据

使用 select 关键字可以向 Channel 非阻塞地发送消息

runtime.selectnbsend()

本质上是在 chansend() 上加了判断

###接受消息

• 当存在等待的发送者时, 从阻塞的发送者或者缓冲区中获取数据
• 当缓冲区存在数据时, 从 Channel 的缓冲区中接收数据
• 当缓冲区中不存在数据时, 等待其他 Goroutine 向 Channel 发送数据

直接接收(无缓冲)

将 Channel (sendq)发送队列中 Goroutine 存储的 elem 数据拷贝到目标内存地址中

缓冲区有数据

如果 Channel 的 sendq 发送队列中存在挂起的 Goroutine, 会将 recvx 获取索引所在的数据拷贝到接收变量所在的内存空间上并将 sendq 发送队列中 Goroutine 的数据拷贝到缓冲区
, 然后直接读取 recvx 获取索引对应的数据

缓冲区没有数据

创建一个等待结构并将其加入 Channel 的接受队列中, 当前 Goroutine 陷入阻塞, 等待调度器的唤醒

触发 Goroutine 调度的两个时机：

• 当 Channel 为空时；
• 当缓冲区中不存在数据并且也不存在数据的发送者时