Channel底层原理

Golang channel 底层实现

貌似是我开始学到到go语言channel时，第一句映入我眼帘的话，也是我目前印象很深刻的一句话——“我们不要通过共享内存来实现通讯，而是通过通讯来共享内存”

1、channel应用场景

1）输出数据给其它使用方（协程间通信）

2）组合多个逻辑（channel+select 实现组合逻辑）

2、channel的重要的数据结构

可以看一下源码，channel底层数据结构的结构体有哪些字段

可以从 Go SDK src/runtime/chan.go中找到：

3、channel如何保证线程安全的

通过hchan中的lock

4、有缓冲区与无缓冲区channel的区别

有缓冲区：即使在没有接受方的情况下，发送方也可以写入一定量的数据

无缓冲区：若没有接受方，则发送方那里会阻塞

5、channel的同步读写操作、异步读写操作、以及阻塞读写操作

同步读

sendq里面有数据，读取的时候我先从sendq里面拿到一个sg，然后将数据赋值给我当前这个协程，我就立马得到一个结果。

同步写

反过来针对recvq

异步读写

有可能没有接受者，但是我不管，我就向缓冲区里发送数据，至于你什么时候过来取一个数据，我不管。

阻塞读写

没有缓冲区，或者缓冲区已经满了，此时发送者不能发送数据了，直到有接收者接收，才会激活我们的send协程去发送数据。

6、channel关闭广播通知是如何实现的

channel的关闭广播通知机制是啥？

就是说当一个goroutine关闭一个channel时，其他正在通过<-channel语法从该channel接收数据的goroutine会立即感知到这一点。如果它们正在阻塞等待channel中的数据，那么它们会立即从阻塞状态返回，并且接收操作的结果会是一个channel类型的零值，同时第二个返回值（一个布尔值，表示是否成功从channel接收到数据）会是false，表示channel已经关闭且没有更多的数据可以接收。

我们可以看一下源码：


func closechan(c *hchan) {
	if c == nil {
		panic(plainError("close of nil channel"))
	}

	lock(&c.lock)
	if c.closed != 0 {
		unlock(&c.lock)
		panic(plainError("close of closed channel"))
	}

	if raceenabled {
		callerpc := getcallerpc()
		racewritepc(c.raceaddr(), callerpc, abi.FuncPCABIInternal(closechan))
		racerelease(c.raceaddr())
	}

	c.closed = 1

	var glist gList

	// release all readers
	for {
		sg := c.recvq.dequeue()
		if sg == nil {
			break
		}
		if sg.elem != nil {
			typedmemclr(c.elemtype, sg.elem)
			sg.elem = nil
		}
		if sg.releasetime != 0 {
			sg.releasetime = cputicks()
		}
		gp := sg.g
		gp.param = unsafe.Pointer(sg)
		sg.success = false
		if raceenabled {
			raceacquireg(gp, c.raceaddr())
		}
		glist.push(gp)
	}

	// release all writers (they will panic)
	for {
		sg := c.sendq.dequeue()
		if sg == nil {
			break
		}
		sg.elem = nil
		if sg.releasetime != 0 {
			sg.releasetime = cputicks()
		}
		gp := sg.g
		gp.param = unsafe.Pointer(sg)
		sg.success = false
		if raceenabled {
			raceacquireg(gp, c.raceaddr())
		}
		glist.push(gp)
	}
	unlock(&c.lock)

	// Ready all Gs now that we've dropped the channel lock.
	for !glist.empty() {
		gp := glist.pop()
		gp.schedlink = 0
		goready(gp, 3)
	}
}

流程是这样的，大概干了这么几件事：

1、先锁住

2、改变状态，closed置为1

3、遍历所有的接收者队列里面的东西，然后将sg.ele给它赋空，将sg.g去push到一个glist里面

4、遍历所有发送者的等待队列，然后将sg.elem给它赋空，将sg.g去push到一个glist里面

5、解锁

6、遍历刚刚的glist，把所有等待者对应里面这些挂起的协程，都去给他激活。激活到接收协程的时候，接收协程会去执行我们的receive，就会接收到我们的零值。