Golang底层实现系列-channel的底层实现
channel底层构造
hchan:
type hchan struct { qcount uint // buffer中曾经存在的元素个数 dataqsiz uint // buffer的缓存大小（最大元素个数） buf unsafe.Pointer // buffer地址 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 // buffer中已发送的索引地位 recvx uint // buffer中已承受的索引地位 recvq waitq // 期待接管的sudog（sudog为封装了goroutine和数据的构造）队列 sendq waitq // 期待发送的sudogo队列 lock mutex // 一个轻量级锁}向channel中发送
简略流程形容：
- 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。
流程图：
从channel中接收数据
简略过程形容:
- 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。
流程图（点击图片查看大图）：
recv函数外部细节：
（点击查看大图）
ring buffer实现
channel的缓冲区通过ring buffer实现，同时存在两个标记sendx和recvx别离来标识写入地位和读取地位。当产生写入是sendx会加1，当达到最大地位时，sendx会回到起始地位。
（点击图片查看大图）
上图展现的是一个缓冲区为8的channel buffer，recvx指向最早被读取的数据，sendx指向再次写入时插入的地位。
总结
- channel应用ring buffer（环形缓冲区）来缓存写入的数据;
- hamp通过两个list来保留期待接管和期待发送的goroutine；
- 一个channel同一时间只能够有一个goroutine在读或者写；
参考文章
Golang channel 源码深度分析
《Go专家编程》Go channel实现原理分析