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大家好，我是煎鱼。
在日常工作中，如果咱们可能理解 Go 语言内存模型，那会带来十分大的作用。这样在看一些极其状况，又或是变态面试题的时候，就可能明确程序运行体现下的很多根本原因了。
当然，靠一篇一般文章讲完 Go 内存模型，不可能。因而明天这篇文章，把重点划在给大家 解说 Go 语言的 happens-before 准则 这 1 个细节。
开吸，和煎鱼揭开他的神秘面纱！
内存模型定义是什么
既然要理解 happens-before 准则，咱们得先晓得 The Go Memory Model（Go 内存模型）定义的是什么，官网解释如下：
The Go memory model specifies the conditions under which reads of a variable in one goroutine can be guaranteed to observe values produced by writes to the same variable in a different goroutine.
在 Go 内存模型规定：“在一个 goroutine 中读取一个变量时，能够保障察看到不同 goroutine 中对同一变量的写入所产生的值”的条件。
这是学习后续常识的一个大前提。
happens-before 是什么
Happens Before 是一个专业术语，与 Go 语言没有间接关系，也就是并非是特有的。用大白话来讲，其定义是：
在一个多线程程序中，假如存在 A 和 B 两个操作，如果 A 操作在 B 操作之前产生（A happens-before B），那么 A 操作对内存的影响将会对执行 B 的线程可见。
A 不肯定 happens-before B
从 happens-before 定义来看，咱们能够反过来想。那就是：
在同一个（雷同）线程中，如果都执行 A 和 B 操作，并且 A 的申明肯定在 B 之前，那么 A 肯定先于（happens-before）B 产生。
以下述 Go 代码例子：
var A int
var B int
func main() {A = B + 1 (1)
B = 1 (2)
}该代码是在同一个 main goroutine，全局变量 A 在变量 B 之前申明。
在 main 函数中，代码行 (1)，也在代码行 (2) 之前。因而咱们能够得出 (1) 肯定会在 (2) 前执行，对吗？
答案是：谬误的，因为 A happens-before B 并不意味着 A 操作肯定会在 B 操作之前产生。
实际上在编译器中，上述代码在汇编的真正执行程序如下：
0x0000 00000 (main.go:7) MOVQ "".B(SB), AX
0x0007 00007 (main.go:7) INCQ AX
0x000a 00010 (main.go:7) MOVQ AX, "".A(SB)
0x0011 00017 (main.go:8) MOVQ $1, "".B(SB)- (2)：加载 B 到寄存器 AX。
- (2)：进行 B = 1 赋值，在代码中执行为 INCQ 自增。
- (1)：将寄存器 AX 中值加上 1 后赋值给 A。
通过上述剖析，咱们能够得悉。在代码行 (1) 在 (2) 之前，但的确 (2) 比 (1) 更早执行。
那么这是不是意味着违反了 happens-before 的设计准则，毕竟这可是同个线程里的操作，Go 编译器有 BUG？
其实不然，因为对 A 的赋值本质上对 B 的赋值没有影响。所以并没有违反 happens-before 的设计准则。
Go 语言中的 happens-before
在《The Go Memory Model》中，给出了 Go 语言中 Happens Before 的明确语言定义。
以下术语将会在介绍中用到：
- 变量 v：一个指代性的变量，用于示例演示。
- 读 r：代表读操作。
- 写 w：代表写操作。
定义
在满足如下两点条件下，容许对变量 v 的读 r 察看对 v 的写 w：
- r 在 w 之前没有产生。
- 没有其余写到 v 的 w’ 产生在 w 之后但在 r 之前。
为了保障变量 v 的读 r 察看到对 v 的特定写 w，确保 w 是惟一容许 r 察看的写。
因而如果以下两点都成立，就能保障 r 能察看到 w：
- w 产生在 r 之前。
- 对共享变量 v 的任何其余写入都产生在 w 之前或 r 之后。
这看起来比拟生涩，接下来咱们以《The Go Memory Model》中具体的 channel 例子来进行进一步阐明，会更好了解一些。
Go Channel 实例
在 Go 语言中提倡不要通过共享内存来进行通信；相同，该当通过通信来共享内存：
Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.
因而在 Go 工程中，Channel 是一个十分罕用的语法。在原则上其须要恪守：
- 一个 channel 上的发送是在该 channel 的相应接管实现之前产生的。
- channel 的敞开产生在接管之前，因为通道被敞开而返回一个零值。
- 一个无缓冲 channel 的接管产生在该 channel 的发送实现之前。
- 一个容量为 C 的 channel 上，第 k 次接管产生在该 channel 的第 k+C 次发送实现之前。
接下来依据这四条准则，咱们逐个给出例子，用于学习和了解。
例子 1
Go channel 例子 1，你认为输入的后果是什么。如下：
var c = make(chan int, 10)
var a string
func f() {a = "炸煎鱼" (1)
c <- 0 (2)
}
func main() {go f()
<-c (3)
print(a) (4)
}
答案是空字符串吗？
程序最终后果是失常输入“炸煎鱼”的，起因如下：
- (1) happens-before (2)。
- (4) happens-after (3)。
当然，最初 (1) 写入变量 a 的操作，必然 happens-before 于 (4) print 办法，因而正确的输入了“炸煎鱼”。
可能满足“一个 channel 上的发送是在该 channel 的相应接管实现之前产生的”。
例子 2
次要是确保了敞开管道时的行为。只须要在后面的例子中，替换 c <- 0 成 close(c) 就可能产生具备雷同的行为保障的程序。
可能满足“channel 的敞开产生在接管之前，因为通道被敞开而返回一个零值”。
例子 3
Go channel 例子 3，你认为输入的后果是什么。如下：
var c = make(chan int)
var a string
func f() {a = "煎鱼进脑子了" (1)
<-c (2)
}
func main() {go f()
c <- 0 (3)
print(a) (4)
}
答案是空字符串吗？
程序最终后果是失常输入“煎鱼进脑子了”的，起因如下：
- (2) happens-before (3)。
- (1) happens-before (4)。
可能满足“一个无缓冲 channel 的接管产生在该 channel 的发送实现之前”。
如果咱们把无缓冲改为 make(chan int, 1)，也就是带缓冲的 channel，则无奈保障失常的输入“煎鱼进脑子了”。
例子 4
Go channel 例子 4，这个程序为工作列表中的每个条目启动一个 goroutine，但 goroutine 应用 channel 进行协调，以确保每次最多只有三个工作函数在运行。
代码如下：
var limit = make(chan int, 3)
func main() {
for _, w := range work {go func(w func()) {
limit <- 1
w()
<-limit
}(w)
}
select{}}可能满足“一个容量为 C 的 channel 上，第 k 次接管产生在该 channel 的第 k+C 次发送实现之前”。
总结
在本文中，咱们针对 happens-before 准则进行了根本的阐明。同时联合 Go 语言中理论的 happens-before 和 happens-after 的场景进了展现和解说。
实际上，在日常的开发工作中，happens-before 准则根本曾经深刻到潜意识中，就跟设计模式一样。会不知觉就利用到，然而若咱们心愿更进一步的对 Go 语言等内存模型就行钻研和了解，就必须对这个根本理念有所认知。
你平时有没有留神到这块的问题呢，欢送大家留言和探讨！
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参考
- The Go Memory Model
- Go 内存模型 &Happen-Before（一）
- GoLang 内存模型
- Golang happens before & channel
- Go 内存模型
