特性⌗

初始化⌗

变量声明

var ch chan int declare chan, value == nil

make()

ch1 := make(chan string) no-buffered chan
ch2 := make(chan string, 5) buffered chan

管道操作⌗

操作符: <- -> 默认为双向可读写,在函数传递间可使用操作符限制读写

func ChanParamR(ch <-chan int) {
    only can read from chan
}
func ChanParamW(ch chan<- int) {
    only can write to chan
}

数据读写协程读取管道时,阻塞的条件有:
chan no-buffer
chan buffer no data
chan value == nil 协程写入管道时,阻塞的条件有:
chan no-buffer
chan buffer is full
chan value == nil

实现原理⌗

数据结构⌗

https://cs.opensource.google/go/go/+/refs/tags/go1.18.3:src/runtime/chan.go

type hchan struct {
	qcount   uint           // total data in the queue
	dataqsiz uint           // size of the circular queue
	buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements
	elemsize uint16
	closed   uint32
	elemtype *_type // element type
	sendx    uint   // send index
	recvx    uint   // receive index
	recvq    waitq  // list of recv waiters
	sendq    waitq  // list of send waiters

	// lock protects all fields in hchan, as well as several
	// fields in sudogs blocked on this channel.
	//
	// Do not change another G's status while holding this lock
	// (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
	// with stack shrinking.
	lock mutex
}

环形队列 chan内部实现了一个环形队列,队列长度在chan创建时指定 sendx: 队尾, 写入位 recvx: 队首, 读取位
等待队列

goroutine从chan读 -> buf为空或没有buf -> 当前goroutine阻塞 -> 加入recvq
goroutine向chan写 -> buf已满或没有buf -> 当前goroutine阻塞 -> 加入sendq 处于等待队列中的协程会在其他协程操作管道时被唤醒:
因读阻塞的协程会被向管道写入的协程唤醒
因写阻塞的协程会被从管道读取的协程唤醒

Invariants:
 At least one of c.sendq and c.recvq is empty,
 except for the case of an unbuffered channel with a single goroutine
 blocked on it for both sending and receiving using a select statement,
 in which case the length of c.sendq and c.recvq is limited only by the
 size of the select statement.

For buffered channels, also:
 c.qcount > 0 implies that c.recvq is empty.
 c.qcount < c.dataqsiz implies that c.sendq is empty.

类型信息

一个管道只能传递一种类型的值
如果需要管道传递任意类型的数据,可以使用interface{}类型

互斥锁一个管道同时仅允许被一个协程读写

管道操作⌗

创建管道创建管道 -> 初始化hchan结构
写入管道 trick: 当接收队列recvq不为空时,说明缓冲区中没有数据但有协程在等待数据会把数据直接传递给recvq队列中的第一个协程,而不必再写入缓冲区
读出管道 trick: 当等待发送队列sendq不为空,且没有缓冲区, 那么此时将直接从sendq队列的第一个协程中获取数据
关闭管道关闭管道时会把recvq中的协程全部唤醒, 协程会获取对应类型的零值同时会把sendq队列中的协程全部唤醒,协程会触发panic

会触发panic的操作还有:

关闭值为nil的管道
关闭已经被关闭的管道
向已经关闭的管道写入数据

常见用法⌗

单向管道
select 使用select可以监控多个管道 select的case语句读管道时不会阻塞
for-range for-range可以持续从管道中读出数据,当管道中没有数据时会阻塞当前协程

Go Channel

特性⌗

初始化⌗

管道操作⌗

实现原理⌗

数据结构⌗

管道操作⌗

常见用法⌗