关于go:Go题库8channel实现方式原理概念底层实现

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题目解析 GOLANG ROADMA 社区

答案（知北游）+

背景：

• Go 语言提供了一种不同的并发模型 – 通信顺序进程(communicating sequential processes,CSP)。
• 设计模式：通过通信的形式共享内存
• channel 收发操作遵循先进先出 (FIFO) 的设计

底层构造:

type hchan struct {
    qcount   uint           // channel 中的元素个数
    dataqsiz uint           // channel 中循环队列的长度
    buf      unsafe.Pointer // channel 缓冲区数据指针
    elemsize uint16            // buffer 中每个元素的大小
    closed   uint32            // channel 是否曾经敞开，0 未敞开
    elemtype *_type // channel 中的元素的类型
    sendx    uint   // channel 发送操作解决到的地位
    recvx    uint   // channel 接管操作解决到的地位
    recvq    waitq  // 期待接管的 sudog（sudog 为封装了 goroutine 和数据的构造）队列因为缓冲区空间有余而阻塞的 Goroutine 列表
    sendq    waitq  // 期待发送的 sudogo 队列，因为缓冲区空间有余而阻塞的 Goroutine 列表

    lock mutex   // 一个轻量级锁
}

channel 创立:

ch := make(chan int, 3)

• 创立 channel 实际上就是在内存中实例化了一个 hchan 构造体，并返回一个 chan 指针
• channle 在函数间传递都是应用的这个指针，这就是为什么函数传递中无需应用 channel 的指针，而是间接用 channel 就行了，因为 channel 自身就是一个指针

channel 发送数据：

ch <- 1
ch <- 2

• 查看 recvq 是否为空，如果不为空，则从 recvq 头部取一个 goroutine，将数据发送过来，并唤醒对应的 goroutine 即可。
• 如果 recvq 为空，则将数据放入到 buffer 中。
• 如果 buffer 已满，则将要发送的数据和以后 goroutine 打包成 sudog 对象放入到 sendq 中。并将以后 goroutine 置为 waiting 状态。

channel 接收数据：

<-ch
<-ch

• 查看 sendq 是否为空，如果不为空，且没有缓冲区，则从 sendq 头部取一个 goroutine，将数据读取进去，并唤醒对应的 goroutine，完结读取过程。
• 如果 sendq 不为空，且有缓冲区，则阐明缓冲区已满，则从缓冲区中首部读出数据，把 sendq 头部的 goroutine 数据写入缓冲区尾部，并将 goroutine 唤醒，完结读取过程。
• 如果 sendq 为空，缓冲区有数据，则间接从缓冲区读取数据，完结读取过程。
• 如果 sendq 为空，且缓冲区没数据，则只能将以后的 goroutine 退出到 recvq, 并进入 waiting 状态，期待被写 goroutine 唤醒。

channel 规定：

本文由：GOLANG ROADMAP 社区 公布