Go: Select 语句的执行顺序

本文基于 Go 1.14

select 允许在一个 goroutine 中管理多个 channel。但是，当所有 channel 同时就绪的时候，go 需要在其中选择一个执行。此外，go 还需要处理没有 channel 就绪的情况，我们先从就绪的 channel 开始。

顺序

select 不会按照任何规则或者优先级选择就绪的 channel。go 标准库在每次执行的时候，都会将他们顺序打乱，也就是说不能保证任何顺序。

看一个有三个就绪的 channel 的例子：

func main() {
    a := make(chan bool, 100)
    b := make(chan bool, 100)
    c := make(chan bool, 100)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        a <- true
        b <- true
        c <- true
    }
    for i := 0; i < 10; i++ {
        select {
        case <-a:
            print("< a")

        case <-b:
            print("< b")

        case <-c:
            print("< c")

        default:
            print("< default")
        }
    }
}

这三个 channel 的缓冲区都填满了，使得 select 选择时不会堵塞。下面是程序的输出：

< b< a< a< b< c< c< c< a< b< b

在 select 的每次迭代中，case 都会被打乱：

由于 go 不会删除重复的 channel，所以可以使用多次添加 case 来影响结果，代码如下：

func main() {
    a := make(chan bool, 100)
    b := make(chan bool, 100)
    c := make(chan bool, 100)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        a <- true
        b <- true
        c <- true
    }
    for i := 0; i < 10; i++ {
        select {
        case <-a:
            print("< a")
        case <-a:
            print("< a")
        case <-a:
            print("< a")
        case <-a:
            print("< a")
        case <-a:
            print("< a")
        case <-a:
            print("< a")
        case <-a:
            print("< a")

        case <-b:
            print("< b")

        case <-c:
            print("< c")

        default:
            print("< default")
        }
    }
}

输出的结果：

< c< a< b< a< b< a< a< c< a< a

当所有 channel 同时准备就绪时，有 80％的机会选择通道 a。下面来看一下 channel 未就绪的情况。

没有就绪 channels

select 运行时，如果没有一个 case channel 就绪，那么他就会运行 default:,如果 select 中没有写 default，那么他就进入等待状态，如下面这个例子

func main() {
    a := make(chan bool, 100)
    b := make(chan bool, 100)
    Go func() {
        time.Sleep(time.Minute)
        for i := 0; i < 10; i++ {
            a <- true
            b <- true
        }
    }()

    for i := 0; i < 10; i++ {
        select {
        case <-a:
            print("< a")
        case <-b:
            print("< b")
        }
    }
}

上面那个例子中，将在一分钟后打印结果。select 阻塞在 channel 上。这种情况下，处理 select 的函数将会订阅所有 channel 并且等待，下面是一个 goroutine#7 在 select 中等待的示例，其中另一个 goroutine#4 也在等待 channel：

Goroutine(G7)订阅所有频道并在列表末尾等待。 如果 channel 发送了一条消息，channel 将通知已在等待该消息的另一个 Goroutine。一旦收到通知，select 将取消订阅所有 channel，并且返回到代码运行.

更多关于 channel 与等待队列的信息，请查看作者另外一篇文章Go: 带缓冲和不带缓冲的 Channels。

上面介绍的逻辑，都是针对于有两个或者以上的活动的 channel，实际上如果只有一个活动的 channel，Go 乐意简化 select。

简化

如果只有一个 case 加上一个 default，例子：

func main() {
    t:= time.NewTicker(time.Second)
    for   {
        select {
        case <-t.C:
            print("1 second ")
        default:
            print("default branch")
        }
    }
}

这种情况下。Go 会以非阻塞模式读取 channel 的操作替换 select 语句。如果 channel 在缓冲区中没有任何值，或者发送方准备发送消息，将会运行 default。就像下面这张图：

如果没有 default，则 Go 通过阻塞 channel 的操作方式重写 select 语句。