Go語言學習-channal

channal

channel是Go語言在語言級別提供的goroutine間的通信方式筏勒，是一種進程內(nèi)的通信方式沐旨。
在Go中，goroutine和channel是并發(fā)編程的兩大基石，goroutine用來執(zhí)行并發(fā)任務耘斩，channel用來在goroutine之間來傳遞消息。

channal數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

type hchan struct {
    qcount   uint           // total data in the queue桅咆；chan中的元素總數(shù)
    dataqsiz uint           // size of the circular queue括授；底層循環(huán)數(shù)組的size
    buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements，指向底層循環(huán)數(shù)組的指針岩饼，只針對有緩沖的channel
    elemsize uint16  //chan中元素的大小
    closed   uint32  //chan是否關閉
    elemtype *_type // element type荚虚；元素類型
    sendx    uint   // send index；已發(fā)送元素在循環(huán)數(shù)組中的索引
    recvx    uint   // receive index籍茧；已接收元素在循環(huán)數(shù)組中的索引
    recvq    waitq  // list of recv waiters版述，等待接收消息的goroutine隊列
    sendq    waitq  // list of send waiters眼俊，等待發(fā)送消息的goroutine隊列

    // lock protects all fields in hchan, as well as several
    // fields in sudogs blocked on this channel.
    //
    // Do not change another G's status while holding this lock
    // (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
    // with stack shrinking.
    lock mutex
}

緩沖通道

channal基本特征：

對于同一個通道岳服，發(fā)送操作之間是互斥的操骡，接收操作之間也是互斥的蒋歌。
發(fā)送操作和接收操作中對元素值的處理都是不可分割的拦止。
發(fā)送操作在完全完成之前會被阻塞哩照。接收操作也是如此弧烤。

通俗的講就是元素值被完全復制進該通道之后涧黄，其他針對該通道的發(fā)送操作才可能被執(zhí)行漓帚。元素值完全被移出該通道之后母债，其他針對該通道的接收操作才可能被執(zhí)行

發(fā)送操作包括了“復制元素值”和“放置副本到通道內(nèi)部”這兩個步驟。
接收操作通常包含了“復制通道內(nèi)的元素值”“放置副本到接收方”“刪掉原值”三個步驟

channal通道滿場景

發(fā)送操作在這種情況下被阻塞后胰默，所有發(fā)送操作所在的 goroutine 會順序地進入通道內(nèi)部的發(fā)送等待隊列场斑，所以通知的順序總是公平的。

channal通道空場景

接受操作在這種情況下被阻塞后牵署，所有接收操作所在的 goroutine漏隐，都會按照先后順序被放入通道內(nèi)部的接收等待隊列，接受一樣公平奴迅。

非緩沖通道

發(fā)送操作以及接受操作一開始就會被阻塞青责。直到發(fā)送接受這一對操作均執(zhí)行挺据。收發(fā)雙方對接上了，就可以傳遞數(shù)據(jù)脖隶。
數(shù)據(jù)直接由發(fā)送方復制到接受方扁耐，中間不需要使用非緩沖通道做中轉(zhuǎn)。

差異性

緩沖通道：異步傳送數(shù)據(jù)
非緩沖通道：同步傳送數(shù)據(jù)

channal錯誤使用場景

對于值為nil的通道产阱，不論他的類型是什么婉称，對他進行發(fā)送或者接受操作都會處于阻塞狀態(tài)。
對于關閉的channal發(fā)送數(shù)據(jù)會發(fā)生panic
試圖關閉已經(jīng)關閉的channal會觸發(fā)panic

注意：不要讓接受方關閉通道构蹬，盡量讓發(fā)送方來關閉

單項通道

應用價值：單向通道最主要的用途就是約束其他代碼的行為王暗。

range 遍歷channal


func getIntChan() <-chan int {
  num := 5
  ch := make(chan int, num)
  for i := 0; i < num; i++ {
    ch <- i
  }
  close(ch)
  return ch
}


intChan2 := getIntChan()
for elem := range intChan2 {
  fmt.Printf("The element in intChan2: %v\n", elem)
}

for range 能夠從 channal中取出元素值，及時channal關閉也能夠讀取剩余所有元素之后結(jié)束庄敛。
如果channal沒有關閉俗壹，channal為空時for range會阻塞直到有新的元素可取，當close channal藻烤，for循環(huán)直接結(jié)束绷雏。
如果 channal為nil會永久阻塞

select

select語句的分支分為兩種，一種叫做候選分支怖亭，另一種叫做默認分支

如果像上述示例那樣加入了默認分支涎显，那么無論涉及通道操作的表達式是否有阻塞，select語句都不會被阻塞依许。如果那幾個表達式都阻塞了棺禾，或者說都沒有滿足求值的條件缀蹄，那么默認分支就會被選中并執(zhí)行峭跳。
如果沒有加入默認分支，那么一旦所有的case表達式都沒有滿足求值條件缺前，那么select語句就會被阻塞蛀醉。直到至少有一個case表達式滿足條件為止。
select語句只能對其中的每一個case表達式各求值一次衅码。所以拯刁，如果我們想連續(xù)或定時地操作其中的通道的話，就往往需要通過在for語句中嵌入select語句的方式實現(xiàn)逝段。
如果select語句發(fā)現(xiàn)同時有多個候選分支滿足選擇條件垛玻，那么它就會用一種偽隨機的算法在這些分支中選擇一個并執(zhí)行。注意奶躯，即使select語句是在被喚醒時發(fā)現(xiàn)的這種情況帚桩，也會這樣做。