channel

• 概述

在源码中channel的数据结构大体如下：

type hchan struct {
	// chan 里元素数量
	qcount   uint
	// chan 底层循环数组的长度
	dataqsiz uint
	// 指向底层循环数组的指针
	// 只针对有缓冲的 channel
	buf      unsafe.Pointer
	// chan 中元素大小
	elemsize uint16
	// chan 是否被关闭的标志
	closed   uint32
	// chan 中元素类型
	elemtype *_type // element type
	// 已发送元素在循环数组中的索引
	sendx    uint   // send index
	// 已接收元素在循环数组中的索引
	recvx    uint   // receive index
	// 等待接收的 goroutine 队列
	recvq    waitq  // list of recv waiters
	// 等待发送的 goroutine 队列
	sendq    waitq  // list of send waiters

	// 保护 hchan 中所有字段 保证原子性
	lock mutex
}

创建一个容量为 6 的，元素为 int 型的 channel 数据结构如下 ：

• 写入数据

• 接收数据

• 注意事项

必须值得注意的是：

关闭 channel 后，对于等待接收者而言，会收到一个相应类型的零值

优雅关闭channel, 根据 sender 和 receiver 的个数，分下面几种情况：

1. 一个 sender， M 个 receiver， 直接在sender端关闭，用双值语句检查是否关闭
2. N 个 sender，一个 reciver，提供一个关闭信号channel，reciver端发送信号(关闭信号channel)
3. N 个 sender， M 个 receiver，提供一个中间channel，一个信号channel，reciver端先发信号给中间channel，由中间channel发送信号关闭信号channel，实现return

操作	nil channel	closed channel	not nil, not closed channel
close	panic	panic	正常关闭
读 <- ch	阻塞	读到对应类型的零值	阻塞或正常读取数据。缓冲型 channel 为空或非缓冲型 channel 没有等待发送者时会阻塞
写 ch <-	阻塞	panic	阻塞或正常写入数据。非缓冲型 channel 没有等待接收者或缓冲型 channel buf 满时会被阻塞

• 常见应用

• 协程池

func main() {
	taskCh := make(chan int, 100)
	go worker(taskCh)

    // 塞任务
	for i := 0; i < 10; i++ {
		taskCh <- i
	}

    // 等待 1 小时 
	select {
	case <-time.After(time.Hour):
	}
}

func worker(taskCh <-chan int) {
	const N = 5
	// 启动 5 个工作协程
	for i := 0; i < N; i++ {
		go func(id int) {
			for {
				task := <- taskCh
				fmt.Printf("finish task: %d by worker %d\n", task, id)
				time.Sleep(time.Second)
			}
		}(i)
	}
}

• 限流

var limit = make(chan int, 3)

func main() {
    // …………
    for _, w := range work {
        go func() {
            limit <- 1
            w()
            <-limit
        }()
    }
    // …………
}

• ref

go-questions: channel