[TOC] ### **channel 是否線程安全？鎖用在什么地方？** 是線程安全的，channel的底層是一個hchan結構，里面加了mutex ~~~ type hchan struct { ...... lock mutex //互斥鎖，chan不允許并發讀寫 } ~~~ ### **go channel 的底層實現原理** ~~~ type hchan struct { qcount uint dataqsiz uint buf unsafe.Pointer elemsize uint16 closed uint32 elemtype *_type sendx uint recvx uint recvq waitq sendq waitq lock mutex //互斥鎖，chan不允許并發讀寫 } ~~~ qcount：channel里面的元素計數。內建函數 len 可以返回這個字段的值。已接收還沒被取走 dataqsiz：環形隊列大小，即可存放元素的個數。make(chan int,10)，10就是這個值 buf：當 channel 設置了緩沖數量時，該 buf 指向一個存儲緩沖數據的區域，該區域是一個循環隊列的數據結構 elemsize ：要發送或接收的數據類型大小 closed ：標識關閉狀態 elemtype ：元素類型 sendx ：當 channel 設置了緩沖數量時，數據區域即循環隊列此時已發送數據的索引位置 recvx：當 channel 設置了緩沖數量時，數據區域即循環隊列此時已接收數據的索引位置 recvq ：想讀取數據但又被阻塞住的 goroutine 隊列，即：等待讀消息的goroutine隊列 sendq ：想發送數據但又被阻塞住的 goroutine 隊列，即：等待寫消息的goroutine隊列 ### **channel的特點** 2種類型：有緩沖、無緩沖 3種模式：雙向通道，只允許發送通道、只允許接收通道 3種狀態：未初始化（nil）、關閉、正常 | | nil | 關閉 | 正常 | | --- | --- | --- | --- | | 關閉 | panic | panic | 可以關閉 | | 發送 | 阻塞導致死鎖 | panic | 成功發送/阻塞 | | 接收 | 阻塞導致死鎖 | 緩沖區有值，讀值，沒有值，返回零值 | 成功接收/阻塞 | ### **向 channel 發送數據和從 channel 讀數據的流程是什么樣的？** **向 channel 寫數據:** 若等待接收隊列 recvq 不為空，無論緩沖區中無數據或無緩沖區，將直接從 recvq 取出 G ，并把數據寫入，最后把該 G 喚醒，結束發送過程。 若緩沖區中有空余位置，則將數據寫入緩沖區，結束發送過程。 若緩沖區中沒有空余位置，則將發送數據寫入 G，將當前 G 加入 sendq ，進入睡眠，等待被讀 goroutine 喚醒。 **從 channel 讀數據** 若等待發送隊列 sendq 不為空，且沒有緩沖區，直接從 sendq 中取出 G ，把 G 中數據讀出，最后把 G 喚醒，結束讀取過程。 如果等待發送隊列 sendq 不為空，緩沖區已滿，從緩沖區中首部讀出數據，把 G 中數據寫入緩沖區尾部，把 G 喚醒，結束讀取過程。 如果緩沖區中有數據，則從緩沖區取出數據，結束讀取過程。 如果緩沖區中沒有數據，將當前 goroutine 加入 recvq ，進入睡眠，等待被寫 goroutine 喚醒。 **關閉 channel** 1.關閉 channel 時會將 recvq 中的 G 全部喚醒，本該寫入 G 的數據位置為 nil。將 sendq 中的 G 全部喚醒，但是這些 G 會 panic。 ### **chan 使用場景** 消息傳遞、請求、響應轉發，任務分發，限流，同步與異步