golang channel - 技术栈

channel是不同协程之间异步通信的数据结构。

基本用法

1 构造

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ch:=make(chan int)//无缓冲
ch:=make(chan int,10)//有缓冲

2 读操作

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val:=<-ch
<-ch
val,ok:=<-ch

3 写

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var data int
ch<-data

4 关闭

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close(ch)

5 多路复用

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select{
case <-parent.Done():
	child.cancel(false,parent.Err())
case <-child.Done():
}

实现对多个channel同时监听

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select{
case <-ch1://读
	// do some logic
case ch3 <-data://写
	// do some logic
default:
	// 放行
}

核心数据结构

三个核心：

1 并发读写安全，需要锁

2 环形缓冲区（数组+头尾指针），好处是复用数组空间，同时保证内存地址连续

3 承载阻塞goroutine的队列

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type hchan struct{ // runtime包下

	qcount unit  // total data in the queue
	dataqsize uint // size of the circular queue
	buf unsafe.Pointer  // points to an array of dataqsiz elements
	elemsize uint 16
	closed uint 32
	elemtype *_type  //element type
	sendx uint  //send index
	recvx uint  //receive index
	sendq waitq  // list of send waiters
	recvq waitq  //list of recv waiters

	lock mutex
}

hchan：channel数据结构

qcount：当前channel中存在多少个元素
dataqsize：当前channel中能存放的元素容量
buf：channel中用于存放元素的环形缓冲区
elemsize：channel中存放元素类型的大小
closed：标识channel是否关闭
elemtype：channel元素类型
sendx：发送元素进入环形缓冲区的index
recvx：接收元素所处的环形缓冲区的index
sendq：因发送而陷入阻塞的协程队列
recvq：因接收而陷入阻塞的协程队列

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type waitq struct{ // 阻塞的协程队列
	first *sudog  // 队列头部
	last *sudog  //队列尾部
}

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type sudog struct{ // 阻塞的协程队列
	g *g
	
	prev *sudog  // 队列头部
	next *sudog  //队列尾部
	elem unsafe.Pointer  // data element(may point to stack)

	isSelect bool

	c *hchan
}

sudog：用于包装协程的节点
g：goroutine，协程
prev：队列中的上一个节点
next：队列中的下一个节点
isSelect：标识当前协程是否处在select多路复用的流程中
c：标识与当前sudog交互的chan