Go channel结构体源码和读写和关闭过程详解

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《Go channel结构体源码和读写和关闭过程详解》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

• 简而言之，channel维护了一个带指针的接受和发送的队列,其中包含mutex锁保证并发安全，数据类型，元素个数，元素大小，channel状态
• 然后读写操作，先看队列是否可以取出，然后看缓冲区，最后放入接受/发送队列
• 关闭就是唤醒所有goroutine然后将他们的标志位设为1，表示关闭，以后有人访问就是nil

结构体源码

type hchan struct {
    qcount   uint           // 当前队列中元素的数量
    dataqsiz uint           // 缓冲区大小，即可以缓存的元素数量
    buf      unsafe.Pointer // 指向队列的缓冲区
    elemsize uint16         // 每个元素的大小
    closed   uint32         // channel 是否已关闭的标志
    elemtype *_type         // channel 中元素的类型
    sendx    uint           // 下一次发送元素的位置
    recvx    uint           // 下一次接收元素的位置
    recvq    waitq          // 等待接收的 goroutine 队列
    sendq    waitq          // 等待发送的 goroutine 队列
    lock     mutex          // 用于保护 channel 的互斥锁
}

发送数据

当一个 goroutine 要向 channel 中发送数据时，它会执行 chansend 函数。

• 这个函数首先会对 channel 进行加锁，然后判断是否有等待接收的 goroutine
• 如果有，则直接将数据发送给它；否则，如果缓冲区未满，则将数据放入缓冲区，队列中元素数量加一；
• 如果队列已满，则将当前 goroutine 加入等待发送的 goroutine 队列中，并阻塞它，等待其他 goroutine 接收数据。

接受数据

当一个 goroutine 要从 channel 中接收数据时，它会执行 src/runtime/chan.go 中的 chanrecv 函数。

• 这个函数也会对 channel 进行加锁，然后判断是否有等待发送的 goroutine，如果有，则直接从它那里接收数据；
• 否则，如果缓冲区元素的数量大于 0，则从缓冲区中取出一个元素，并将队列中元素数量减一。
• 如果缓冲区为空，则将当前 goroutine 加入等待接收的 goroutine 队列中，并阻塞它，等待其他 goroutine 发送数据。

关闭channel

当一个 goroutine 要关闭 channel 时，它会执行 src/runtime/chan.go 中的 closechan 函数。

• 这个函数会对 channel 进行加锁，然后将 closed 标志置为 1，表示 channel 已经关闭。
• 然后遍历等待发送和等待接收的 goroutine 队列，将它们全部唤醒，并返回一个特殊的值来表示 channel 已经关闭。

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