channel

Channel

Channel作为Go的核心数据结构和Goroutine之间的通信方式，Channel是Go高并发变编程模型的重要组成部分。通常chan关键字会与range或者select组合使用。

设计原理

在java或者其它的一些语言中，在编写多线程的代码时，最被人诟病的写法就是:通过共享内存的方式进行通信。通常对于这一类的代码，我们建议通过通信的方式共享内存，例如java中我们可以让线程阻塞来获取互斥锁。但是在Go的语言设计时，就与上诉的模型有所偏差。

Goroutine 和 Channel 分别对应 CSP 中的实体和传递信息的媒介，Goroutine 之间会通过 Channel 传递数据

在Go中，虽然也和java或者其他语言一样使用互斥锁来进行通信，但是Go提供了另外一种并发模型，通信顺序进程（Communicating sequential processes，CSP）。可以让Goroutine之间使用Channel传递数据。

特点:

• 多个chan之间独立运行，互不关联
• 先进先出。先从 Channel 读取数据的 Goroutine 会先接收到数据；先向 Channel 发送数据的 Goroutine 会得到先发送数据的权利；从某些意义上来说，chan实际上是一个用于同步和通信的有锁队列。

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
}

• qcount — Channel 中的元素个数；
• dataqsiz — Channel 中的循环队列的长度；
• buf — Channel 的缓冲区数据指针；
• sendx — Channel 的发送操作处理到的位置；
• recvx — Channel 的接收操作处理到的位置；

chan的基本操作

新建chan

 //无缓冲管道
 c1 := make(chan int)
 //缓冲管道
 c2 := make(chan int, 10)

缓冲管道

• 无缓冲管道:会阻塞
• 缓冲管道:不会阻塞，直到管道达到缓冲大小

发送数据

c := make(chan int, 10)
c <- 1

接收数据

c := make(chan int, 10)
c <- 1

for v := range c {
    fmt.Println(v)
}
// or 
for {
        select {
        case <-c:
                fmt.Println("done")
                return
        default:
        fmt.Println("c waiting")
        }
}

关闭通道

c := make(chan int, 10)
close(c)

注意事项

• 往一个已经被close的channel中继续发送数据会导致run-time panic
• 往nil channel中发送数据会一致被阻塞着
• 从一个nil channel中接收数据会一直被block
• 从一个被close的channel中接收数据不会被阻塞，而是立即返回，接收完已发送的数据后会返回元素类型的零值(0)
• 当使用select的时候，如果同时有多个协程同时返回，那么这时候会随机取一个协程触发case里的逻辑