go深入解析channel

常见问题

1. 往未初始化的Channel写数据，会发生什么？

   nil channel会永远阻塞对该channel的读写操作

     func main() {
     var cc chan int
     	cc <- 1
   }

   运行后，报错：

   fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
   goroutine 1 [chan send (nil chan)]:
   main.main()

   上面的意思是，在main goroutine线，期望从管道中获得一个数据，而这个数据必须是其他goroutine线放入管道的，但是其他goroutine线都已经执行完了(all goroutines are asleep)，那么就永远不会有数据放入管道。所以，main goroutine线在等一个永远不会来的数据，那整个程序就永远等下去了。这显然是没有结果的，所以这个程序就说“算了吧，不坚持了，我自己自杀掉，报一个错给代码作者，我被deadlock了”

2. channel实现等待一段时间超时后，再退出？

   time.After定义

   // After waits for the duration to elapse and then sends the current time
   // on the returned channel.
   // It is equivalent to NewTimer(d).C.
   // The underlying Timer is not recovered by the garbage collector
   // until the timer fires. If efficiency is a concern, use NewTimer
   // instead and call Timer.Stop if the timer is no longer needed.
   func After(d Duration) <-chan Time {
   	return NewTimer(d).C
   }

   select + time.After实现

   func main() {
   	c1 := make(chan int)
   	c2 := make(chan int)
   	fmt.Println(time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
   	go func() {
   		time.Sleep(time.Duration(2 * time.Second))
   		fmt.Println(time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"))
   		c1 <- 2
   	}()
   	select {
   	case n := <-c1:
   		fmt.Println("receive from c1: ", n)
   	case n := <-c2:
   		fmt.Println("receive from c2: ", n)
   	case <-time.After(8 * time.Second):
   		fmt.Println("timeout,no receive")
   	}
   }

   select + for实现

   func main() {
   	stop := make(chan bool)
   	go func() {
   		for {
   			select {
   			case <-stop:
   				// 收到stop channel，结束goroutine
   				return
   			default:
   				// 不做处理，等待stop channel
   				time.Sleep(2 * time.Second)
   			}
   		}
   	}()
   	time.Sleep(10 * time.Second)
   	// 停止goroutine
   	stop <- true
   	time.Sleep(5 * time.Second)
   }

特性介绍

channel主要用于多个goroutine通讯，其内部实现了同步，确保并发安全，默认为同步模式。

同步方式需要发送和接受配对。否则会被阻塞，直到另一方准备好后被唤醒。

异步方式通过判断缓冲区来决定是否阻塞，如果缓冲区已满，则发送被阻塞；缓冲区为空，则接收被阻塞

实现原理

channel都是以hchan结构体形式存在，

type hchan struct {
    qcount   uint
    dataqsiz uint
    buf      unsafe.Pointer
    elemsize uint16
    closed   uint32
    elemtype *_type
    sendx    uint  
    recvx    uint
    recvq    waitq
    sendq    waitq

    lock mutex
}

Reference

• https://i6448038.github.io/2019/04/11/go-channel/