## select實現原理
### case數據結構
源碼包`src/runtime/select.go:scase`定義了表示case語句的數據結構:
~~~go
type scase struct {
c *hchan // chan
kind uint16
elem unsafe.Pointer // data element
}
~~~
scase.c為當前case語句所操作的channel指針,這也說明了一個case語句只能操作一個channel。
scase.kind表示該case的類型,分為讀channel、寫channel和default,三種類型分別由常量定義:
* caseRecv:case語句中嘗試讀取scase.c中的數據;
* caseSend:case語句中嘗試向scase.c中寫入數據;
* caseDefault: default語句
scase.elem表示緩沖區地址,根據scase.kind不同,有不同的用途:
* scase.kind == caseRecv : scase.elem表示讀出channel的數據存放地址;
* scase.kind == caseSend : scase.elem表示將要寫入channel的數據存放地址;
### select實現邏輯
源碼包`src/runtime/select.go:selectgo()`定義了select選擇case的函數:
~~~go
func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool)
~~~
函數參數:
* cas0為scase數組的首地址,selectgo()就是從這些scase中找出一個返回。
* order0為一個兩倍cas0數組長度的buffer,保存scase隨機序列pollorder和scase中channel地址序列lockorder
* pollorder:每次selectgo執行都會把scase序列打亂,以達到隨機檢測case的目的。
* lockorder:所有case語句中channel序列,以達到去重防止對channel加鎖時重復加鎖的目的。
* ncases表示scase數組的長度
函數返回值:
1. int: 選中case的編號,這個case編號跟代碼一致
2. bool: 是否成功從channle中讀取了數據,如果選中的case是從channel中讀數據,則該返回值表示是否讀取成功。
selectgo實現偽代碼如下:
~~~go
func selectgo(cas0 *scase, order0 *uint16, ncases int) (int, bool) {
//1. 鎖定scase語句中所有的channel
//2. 按照隨機順序檢測scase中的channel是否ready
// 2.1 如果case可讀,則讀取channel中數據,解鎖所有的channel,然后返回(case index, true)
// 2.2 如果case可寫,則將數據寫入channel,解鎖所有的channel,然后返回(case index, false)
// 2.3 所有case都未ready,則解鎖所有的channel,然后返回(default index, false)
//3. 所有case都未ready,且沒有default語句
// 3.1 將當前協程加入到所有channel的等待隊列
// 3.2 當將協程轉入阻塞,等待被喚醒
//4. 喚醒后返回channel對應的case index
// 4.1 如果是讀操作,解鎖所有的channel,然后返回(case index, true)
// 4.2 如果是寫操作,解鎖所有的channel,然后返回(case index, false)
}
~~~
特別說明:對于讀channel的case來說,如`case elem, ok := <-chan1:`, 如果channel有可能被其他協程關閉的情況下,一定要檢測讀取是否成功,因為close的channel也有可能返回,此時ok == false。
*****
**【總結】**
* select語句中除default外,每個case操作一個channel,要么讀要么寫
* select語句中除default外,各case執行順序是隨機的
* select語句中如果沒有default語句,則會阻塞等待任一case
* select語句中讀操作要判斷是否成功讀取,關閉的channel也可以讀取
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