【Golang 面试题】每日 3 题（二十三）

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📚专栏简介：在这个专栏中，我将会分享 Golang 面试中常见的面试题给大家~

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67. Go channel 如何发送？

发送操作，编译时转换为 runtime.chansend 函数。

go 复制代码

func chansend(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool, callerpc uintptr) bool

阻塞式：

调用 chansend 函数，并且 block = true。

go 复制代码

ch <- 10

非阻塞式：

调用 chansend 函数，并且 block = false。

go 复制代码

select {
    case ch <- 10:
    ...
  default
}

向 channel 中发送数据时大概分为两大块：检查和数据发送，数据发送流程如下：

如果 channel 的读等待队列存在接收者 goroutine
- 将数据直接发送给第一个等待的 goroutine，唤醒接收的 goroutine。
如果 channel 的读等待队列不存在接收者 goroutine
- 如果循环数组 buf 未满，那么将会把数据发送到循环数组 buf 的队尾。
- 如果循环数组 buf 已满，这个时候就会走阻塞发送的流程，将当前 goroutine 加入写等待队列，并挂起等待唤醒。

68. Go channel 如何接收和关闭？

发送操作，编译时转换为runtime.chanrecv函数。

go 复制代码

func chanrecv(c *hchan, ep unsafe.Pointer, block bool) (selected, received bool)

阻塞式：

调用 chanrecv 函数，并且 block = true。

go 复制代码

<ch
v := <ch
v, ok := <ch
// 当channel关闭时，for循环会自动退出，无需主动监测channel是否关闭，可以防止读取已经关闭的channel,造成读到数据为通道所存储的数据类型的零值
for i := range ch {
    fmt.Println(i)
}

非阻塞式：

调用 chanrecv 函数，并且 block = false。

go 复制代码

select {
    case <-ch:
    ...
  default
}

向 channel 中接收数据时大概分为两大块，检查和数据发送，而数据接收流程如下：

如果 channel 的写等待队列存在发送者 goroutine
- 如果是无缓冲 channel，直接从第一个发送者 goroutine 那里把数据拷贝给接收变量，唤醒发送的 goroutine。
- 如果是有缓冲 channel（已满），将循环数组 buf 的队首元素拷贝给接收变量，将第一个发送者 goroutine 的数据拷贝到 buf 循环数组队尾，唤醒发送的 goroutine。
如果 channel 的写等待队列不存在发送者 goroutine
- 如果循环数组 buf 非空，将循环数组 buf 的队首元素拷贝给接收变量。
- 如果循环数组 buf 为空，这个时候就会走阻塞接收的流程，将当前 goroutine 加入读等待队列，并挂起等待唤醒。

关闭

关闭操作，调用 close 函数，编译时转换为 runtime.closechan 函数。

go 复制代码

close(ch)
func closechan(c *hchan)

69. Go channel 案例分析

go 复制代码

package main
import (
    "fmt"
    "time"
    "unsafe"
)
func main() {
  // ch是长度为4的带缓冲的channel
  // 初始hchan结构体重的buf为空，sendx和recvx均为0
    ch := make(chan string, 4)
    fmt.Println(ch, unsafe.Sizeof(ch))
    go sendTask(ch)
    go receiveTask(ch)
    time.Sleep(1 * time.Second)
}
// G1是发送者
// 当G1向ch里发送数据时，首先会对buf加锁，然后将task存储的数据copy到buf中，然后sendx++，然后释放对buf的锁
func sendTask(ch chan string) {
    taskList := []string{"this", "is", "a", "demo"}
    for _, task := range taskList {
        ch <- task //发送任务到channel
    }
}
// G2是接收者
// 当G2消费ch的时候，会首先对buf加锁，然后将buf中的数据copy到task变量对应的内存里，然后recvx++,并释放锁
func receiveTask(ch chan string) {
    for {
        task := <-ch                  //接收任务
        fmt.Println("received", task) //处理任务
    }
}

总结 hchan 结构体的主要组成部分有四个：

用来保存 goroutine 之间传递数据的循环数组：buf
用来记录此循环数组当前发送或接收数据的下标值：sendx 和 recvx
用于保存向该 chan 发送和从该 chan 接收数据被阻塞的 goroutine 队列： sendq 和 recvq
保证 channel 写入和读取数据时线程安全的锁：lock