目錄?

• channel背景

• channel基本用法

• channel應用場景

• channel實現(xiàn)原理

  • channel數(shù)據(jù)結構

  • channel實現(xiàn)方式

• channel注意事項

• 閑聊

• 歡迎加入我的公眾號【邁莫coding】 一起pk大廠

1channel背景

channel是Go的核心類型，是Go語言內(nèi)置的類型，你無需引包，就能使用它。你可以把它看作一個管道，在Go語言中流傳著一句話，"執(zhí)行業(yè)務處理的goroutine不要通過共享內(nèi)存通信，要通過channel管道進行共享數(shù)據(jù)"。

channel和Go的另一種特性goroutine一起為并發(fā)編程提供了優(yōu)雅的，便利的方案，來應對并發(fā)場景。

2channel基本用法

channel的基本用法非常簡單，它提供了三種類型，分別為只能接收，只能發(fā)送，既能接收也能發(fā)送這三種類型。因此它的語法為：

chanstruct{} chan chan string // 既能接收也能發(fā)送

我們把既能發(fā)送也能接收的chan被稱為雙向chan，把只能接收或者只能發(fā)送的chan稱為單向chan。其中，"這個箭頭總是射向左邊的，元素類型總在最右邊。如果箭頭指向 chan，就表示可以往 chan 中塞數(shù)據(jù)；如果箭頭遠離 chan，就表示 chan 會往外吐數(shù)據(jù)。

通過make關鍵字，我們可以初始化一個chan，未初始化的chan的零值為nil。你可以設置他的容量，第二個參數(shù)為緩沖池的容量大小，也可以理解為即使chan未消費完，也可以存儲數(shù)據(jù)。

make(chan int, 8)?

如果chan中還有數(shù)據(jù)，那么從這個chan中接收數(shù)據(jù)就不會阻塞，如果chan中數(shù)據(jù)未達到隊列容量，那么向該chan中存儲數(shù)據(jù)也不會阻塞，反之會阻塞。

還有一個知識點要記住：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。

接下來，我們用代碼來學習一下chan的三種類型

• 只能接收數(shù)據(jù)的chan

代碼示例

package main import "fmt"// a 表示只能接收數(shù)據(jù)的chanfunc goChanA(a chan int) { b := fmt.Println("只能接收數(shù)據(jù)的channal[a]接收到的數(shù)據(jù)值為", b)}func main() { ch := make(chan int, 2) go goChanA(ch) // 往ch中寫入數(shù)據(jù)值 ch 2 time.Sleep(time.Second)}

結果

只能接收數(shù)據(jù)的channal[a]接收到的數(shù)據(jù)值為 2?

• 只能發(fā)送數(shù)據(jù)的chan

代碼示例

package main import "fmtfunc main() { ch := make(chan ch }

往 chan 中發(fā)送一個數(shù)據(jù)使用“ch

這里的 ch 是 chan int 類型或者是 chan

3channel應用場景

• 數(shù)據(jù)交流：當作并發(fā)的 buffer 或者 queue，解決生產(chǎn)者 - 消費者問題。多個 goroutine 可以并發(fā)當作生產(chǎn)者(Producer)和消費者(Consumer)。

• 數(shù)據(jù)傳遞：一個goroutine將數(shù)據(jù)交給另一個goroutine，相當于把數(shù)據(jù)的擁有權托付出去。

• 信號通知：一個goroutine可以將信號(closing，closed，data ready等)傳遞給另一個或者另一組goroutine。

• 任務編排：可以讓一組goroutine按照一定的順序并發(fā)或者串行的執(zhí)行，這就是編排功能。

• 鎖機制：利用channel實現(xiàn)互斥機制。

4channel實現(xiàn)原理

channel數(shù)據(jù)結構

channel一個類型管道，通過它可以在goroutine之間發(fā)送消息和接收消息。它是golang在語言層面提供的goroutine間的通信方式。

眾所周知，Go依賴于稱為CSP(Communicating Sequential Processes)的并發(fā)模型，通過 Channel實現(xiàn)這種同步模式。?

channel結構體

//path:src/runtime/chan.gotype hchan struct { qcount uint // 當前隊列列中剩余元素個數(shù) dataqsiz uint // 環(huán)形隊列長度，即可以存放的元素個數(shù) buf unsafe.Pointer // 環(huán)形隊列列指針 elemsize uint16 // 每個元素的?? closed uint32 // 標識關閉狀態(tài) elemtype *_type // 元素類型 sendx uint // 隊列下標，指示元素寫?入時存放到隊列列中的位置 x recvx uint // 隊列下標，指示元素從隊列列的該位置讀出 recvq waitq // 等待讀消息的goroutine隊列 sendq waitq // 等待寫消息的goroutine隊列 lock mutex // 互斥鎖，chan不允許并發(fā)讀寫}

從數(shù)據(jù)結構可以看出channel由隊列、類型信息、goroutine等待隊列組成。? ? ? ?

channel實現(xiàn)方式

chan內(nèi)部實現(xiàn)了一個緩沖隊列作為緩沖區(qū)，隊列的長度是創(chuàng)建chan時指定的。

下圖展示了可緩存6個元素的channel示意圖：

• dataqsiz：指向隊列的長度為6，即可緩存6個元素

• buf：指向隊列的內(nèi)存，隊列中還剩余兩個元素

• qcount：當前隊列中剩余的元素個數(shù)

• sendx：指后續(xù)寫入元素的位置

• recvx：指從該位置讀取數(shù)據(jù)

等待隊列

從channel中讀數(shù)據(jù)，如果channel緩沖區(qū)為空或者沒有緩沖區(qū)，當前goroutine會被阻塞；向channel中寫數(shù)據(jù)，如果channel緩沖區(qū)已滿或者沒有緩沖區(qū)，當前goroutine會被阻塞。

被阻塞的goroutine將會被掛在channel的等待隊列中：

• 因讀阻塞的goroutine會被向channel寫入數(shù)據(jù)的goroutine喚醒

• 因?qū)懽枞膅oroutine會被從channel讀數(shù)據(jù)的goroutine喚醒

下面展示了一個沒有緩沖區(qū)的channel，有幾個goroutine阻塞等待數(shù)據(jù)：

注意，一般情況下recvq和sendq至少有一個為空。只有一個例外，那就是同一個goroutine使用select語句向channel一邊寫數(shù)據(jù)一邊讀數(shù)據(jù)。

向channel寫數(shù)據(jù)

• 流程圖：

• 詳細過程

  • 如果recvq隊列不為空，說明緩沖區(qū)沒有數(shù)據(jù)或者沒有緩沖區(qū)，此時直接從recvq等待隊列中取出一個G，并把數(shù)據(jù)寫入，最后把該G喚醒，結束發(fā)送過程；

  • 如果緩沖區(qū)有空余位置，則把數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)中，結束發(fā)送過程；

  • 如果緩沖區(qū)沒有空余位置，則把數(shù)據(jù)寫入G，將當前G寫入sendq隊列，進入休眠，等待被讀goroutine喚醒；

從channel讀數(shù)據(jù)

• 流程圖

• 詳細過程

  • 如果等待發(fā)送隊列sendq不為空，且沒有緩沖區(qū)，直接從sendq隊列中取出G，把G中數(shù)據(jù)讀出，最后把G喚醒，結束讀取過程；

  • 如果等待發(fā)送隊列sendq不為空，說明緩沖區(qū)已滿，從緩沖隊列中首部讀取數(shù)據(jù)，從sendq等待發(fā)送隊列中取出G，把G中的數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)尾部，結束讀取過程；

  • 如果緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)，則從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)，結束讀取過程；

5channel注意事項

• 向已經(jīng)關閉的channel中寫入數(shù)據(jù)會發(fā)生Panic

• 關閉已經(jīng)關閉的channel會發(fā)生Panic

• 關閉值為nil的channel會發(fā)生Panic

6閑聊

• 讀完文章，自己是不是和channel管道的cp率又提高了

• 我是邁莫，歡迎大家和我交流

原創(chuàng)不易，覺得文章寫得不錯的小伙伴，點個贊? 鼓勵一下吧~

7歡迎加入我的公眾號【邁莫coding】 一起pk大廠

• 邁莫coding歡迎客官的到來

總結

以上是生活随笔為你收集整理的channelinactive触发后不关闭channel_go那些事儿|channel使用及其实现原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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