《Go题库·8》channel实现方式/原理/概念/底层实现

> **面试企业** 好未来、米哈游、跟谁学，字节跳动、美团、网易、新浪、滴滴、小米 ## **答案**（知北游）+ **背景：** - Go语言提供了一种不同的并发模型--通信顺序进程(communicating sequential processes,CSP)。 - 设计模式：通过通信的方式共享内存 - channel收发操作遵循先进先出(FIFO)的设计 **底层结构:** ```go type hchan struct { qcount uint // channel中的元素个数 dataqsiz uint // channel中循环队列的长度 buf unsafe.Pointer // channel缓冲区数据指针 elemsize uint16 // buffer中每个元素的大小 closed uint32 // channel是否已经关闭，0未关闭 elemtype *_type // channel中的元素的类型 sendx uint // channel发送操作处理到的位置 recvx uint // channel接收操作处理到的位置 recvq waitq // 等待接收的sudog（sudog为封装了goroutine和数据的结构）队列由于缓冲区空间不足而阻塞的Goroutine列表 sendq waitq // 等待发送的sudogo队列，由于缓冲区空间不足而阻塞的Goroutine列表 lock mutex // 一个轻量级锁 } ``` **channel创建:** ```go ch := make(chan int, 3) ``` - 创建channel实际上就是在内存中实例化了一个***hchan***结构体，并返回一个chan指针 - channle在函数间传递都是使用的这个指针，这就是为什么函数传递中无需使用channel的指针，而是直接用channel就行了，因为channel本身就是一个指针 **channel发送数据：** ```go ch <- 1 ch <- 2 ``` - 检查 recvq 是否为空，如果不为空，则从 recvq 头部取一个 goroutine，将数据发送过去，并唤醒对应的 goroutine 即可。 - 如果 recvq 为空，则将数据放入到 buffer 中。 - 如果 buffer 已满，则将要发送的数据和当前 goroutine 打包成 sudog 对象放入到 sendq中。并将当前 goroutine 置为 waiting 状态。 **channel接收数据：** ```go <-ch <-ch ``` - 检查sendq是否为空，如果不为空，且没有缓冲区，则从sendq头部取一个goroutine，将数据读取出来，并唤醒对应的goroutine，结束读取过程。 - 如果sendq不为空，且有缓冲区，则说明缓冲区已满，则从缓冲区中首部读出数据，把sendq头部的goroutine数据写入缓冲区尾部，并将goroutine唤醒，结束读取过程。 - 如果sendq为空，缓冲区有数据，则直接从缓冲区读取数据，结束读取过程。 - 如果sendq为空，且缓冲区没数据，则只能将当前的goroutine加入到recvq,并进入waiting状态，等待被写goroutine唤醒。 **channel规则：** | 操作 | 空channel | 已关闭channel | 活跃中的channel | | ----------- | --------- | ------------- | --------------- | | close(ch) | panic | panic | 成功关闭 | | ch<- v | 永远阻塞 | panic | 成功发送或阻塞 | | v,ok = <-ch | 永远阻塞 | 不阻塞 | 成功接收或阻塞 |